Kako lahko izračunamo število elektronov na sekundo, ki teče skozi žico v krku?
Število elektronov, ki teče skozi žico v krku na sekundo, lahko izračunamo iz znane vrednosti tokovine. Tokovina se meri v amperih (Ampere, A), definirana kot 1 Coulomb (C) naboja, ki teče skozi prerez žice na sekundo. Vemo, da je naboj 1 coulomba enak približno 6,242 x 10^18 elektronov.
Izračunska formula
Tokovina (I) : Tokovina se meri v amperih (A) in predstavlja količino naboja, ki prehaja skozi prerez žice na enoto časa.
Število elektronov (N) : Število elektronov, ki teče skozi prerez žice na sekundo.
Formula je naslednja:
N= (I x t) /qe
I je tokovina (enota: amper, A)
t je čas (v sekundah, s), pri tem izračunu t=1 sekunda
qe je naboj posameznega elektrona (enota: coulomb, C), qe≈1,602×10−19 coulomb
Poenostavljena formula je:
N = I / 1,602 x 10-19
Uporaba v praktičnih krkih
Merjenje tokovine: Najprej morate uporabiti ampermetr za merjenje vrednosti tokovine v krku.
Določitev časa: V tem primeru nastavimo čas t=1 sekunda, vendar, če potrebujemo število elektronov v drugih časovnih obdobjih, moramo prilagoditi vrednost časa.
Izračun števila elektronov: Izmerjena vrednost tokovine se vstavi v zgornjo formulo za izračun števila elektronov, ki teče skozi prerez žice na sekundo.
Primer praktične uporabe
Predpostavimo, da moramo izračunati število elektronov v dejanskem krku z tokovino 2 ampera (I = 2 A), potem:
N=2/1,602×10−19≈1,248×1019
To pomeni, da pri tokovini 2 amperov skozi žico teče približno 1,248 × 10^19 elektronov na sekundo.
Zadeve, ki jih je treba upoštevati
Natančnost: Pri dejanskem merjenju se lahko pojavijo napake, zato se lahko izračunani rezultat malenkost razlikuje od teoretične vrednosti.
Temperatura in material: Razlike v temperaturi in materialu žice tudi vplivajo na učinkovitost vodljivosti toka, kar vpliva na izračune.
Več elektronskih tokov: v dejanskem krku hkrati lahko obstajajo več elektronskih tokov, zato je treba skupno število elektronov upoštevati tudi teh faktorjev.
S pomočjo zgornje formule in korakov lahko izračunate število elektronov, ki teče skozi določen prerez žice v krku na sekundo. To je pomembno za razumevanje moči toka in pretoka elektronov v krkih.
