Kā mēs varam aprēķināt elektronu skaitu, kas plūst caur vadi šķērsojumā ik sekundē?

Elektronu skaits, kas plūst caur vadi sekundē, var tikt aprēķināts, pamatojoties uz zināmu strāvas vērtību. Strāva mērīta amperos (Amperis, A), kas definēts kā 1 kulonss (C) lādiņa daudzums, kas plūst caur vada šķērsgriezumu sekundē. Zinām, ka 1 kulona lādiņš ir aptuveni 6,242 x 10^18 elektronu.

Aprēķina formula

• Strāva (I) : Strāva mērīta amperos (A) un pārstāv lādiņa daudzumu, kas plūst caur vada šķērsgriezumu laika vienībā.

• Elektronu skaits (N) : Elektronu skaits, kas plūst caur vada šķērsgriezumu sekundē.

Formula ir šāda:

• N= (I x t) /qe

• I ir strāva (mērvienība: amperis, A)

• t ir laiks (sekundēs, s), šajā aprēķinā t=1 sekunde

• qe ir viena elektrona lādiņš (mērvienība: kulons, C), qe≈1,602×10−19 kulons

Vielāk izsakot, formula ir:

N = I / 1,602 x 10-19

Praktiskas shēmas pielietošana

• Strāvas mērīšana: Vispirms jāizmanto Ampermetrs, lai mērītu strāvas vērtību shēmā.

• Laika noteikšana: Šajā piemērā mēs iestatām laiku t=1 sekunde, bet ja mums jāaprēķina elektronu skaits citā laika periodā, jāpielāgo laika vērtība atbilstoši.

• Elektronu skaita aprēķināšana: Izmantot mērīto strāvas vērtību augstāk minētajā formulā, lai aprēķinātu elektronu skaitu, kas plūst caur vada šķērsgriezumu sekundē.

Praktiska lietošanas piemērs

Piemēram, ja mums jāaprēķina elektronu skaits reālā shēmā ar strāvu 2 amperus (I = 2 A), tad:

N=2/1,602×10⁻¹⁹≈1,248×10¹⁹

Tas nozīmē, ka pie 2 amperu strāvas aptuveni 1,248 × 10^19 elektroni plūst caur vadi katru sekundi.

Jāievēro

• Precizitāte: Reālajā mērījumā var būt kļūdas, tāpēc aprēķinātais rezultāts var atšķirties no teorētiskās vērtības.

• Temperatūra un materiāls: Temperatūras un vada materiāla atšķirības ietekmē strāvas vedamību, kas savukārt ietekmē aprēķina rezultātus.

• Vairāki elektronu plūsmas: Reālajā shēmā var būt vairākas elektronu plūsmas vienlaicīgi, tāpēc kopējais elektronu skaits jāņem vērā, ņemot vērā šos faktorus.

Lietojot minēto formulu un soļus, jūs varat aprēķināt elektronu skaitu, kas plūst caur noteiktu vada šķērsgriezumu sekundē. Tas ir svarīgi, lai saprastu strāvas stiprumu un elektronu plūsmu shēmās.