நாம் எவ்வாறு ஒரு சுற்றுத்தூக்கியின் வயிற்றின் வழியே வினாடிக்கு ஓடும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிட முடியும்?

வட்டில் உள்ள கம்பியின் வழியாக ஒரு விநாடிக்கு ஓடும் இதைச் செய்தல் முறையான குறிப்பிட்ட குறை மதிப்பிலிருந்து கணக்கிடப்படலாம். குறை அம்பீர் (Ampere, A) அலகில் அளக்கப்படுகிறது, இது ஒரு விநாடிக்கு கம்பியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 கூலம் (C) மின்சாரம் ஓடுவதாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. நாம் 1 கூலம் மின்சாரம் 6.242 x 10^18 எலெக்ட்ரான்களுக்கு சமம் என்பதை அறிகிறோம்.

கணக்கிடும் சூத்திரம்

• குறை (I) : குறை அம்பீர் (A) அலகில் அளக்கப்படுகிறது, இது ஒரு கம்பியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக ஒரு அலகு நேரத்தில் ஓடும் மின்சாரத்தின் அளவைக் குறிக்கிறது.

• எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (N) : ஒரு விநாடிக்கு கம்பியின் ஒரு பகுதி வழியாக ஓடும் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை.

சூத்திரம் பின்வருமாறு:

• N= (I x t) /qe

• I என்பது குறை (அலகு: அம்பீர், A)

• t என்பது நேரம் (விநாடிகளில், s), இந்த கணக்கில் t=1 விநாடி

• qe என்பது ஒரு எலெக்ட்ரானின் மின்சாரம் (அலகு: கூலம், C), qe≈1.602×10−19 கூலம்

சுருக்கிய சூத்திரம்:

N = I / 1.602 x 10-19

விதிகளில் பயன்படுத்தல்

• குறை அளவு அளவிடல்: முதலில், வட்டில் குறை மதிப்பை அளவிட ஒரு அம்பீரோமீட்டரைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

• நேரத்தை நிர்ணயித்தல்: இந்த எடுத்துக்காட்டில், நாம் நேரம் t=1 விநாடி என நிர்ணயித்துள்ளோம், ஆனால் மற்ற நேர கால கட்டத்தில் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை எண்ண வேண்டுமெனில், நேரத்தின் மதிப்பை ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும்.

• எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை கணக்கிடல்: அளவிடப்பட்ட குறை மதிப்பை மேலே உள்ள சூத்திரத்தில் பிரதியிட்டு, ஒரு விநாடிக்கு கம்பியின் ஒரு பகுதி வழியாக ஓடும் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை கணக்கிட வேண்டும்.

விதிகளில் பயன்படுத்தும் எடுத்துக்காட்டு

ஒரு உண்மையான வட்டில் 2 அம்பீர் (I = 2 A) குறையுடன் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை கணக்கிட வேண்டுமெனில்:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

இது 2 அம்பீர் குறையில், ஒவ்வொரு விநாடிக்கும் 1.248 × 10^19 எலெக்ட்ரான்கள் கம்பியின் வழியாக ஓடுவதை குறிக்கிறது.

மேலாண்மை தேவையான விஷயங்கள்

• துல்லியம்: உண்மையான அளவுகளில் தவறுகள் இருக்கலாம், எனவே கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பு கோட்பாட்டு மதிப்பிலிருந்து கீழே வேறுபடலாம்.

• நிறைய வெப்பநிலை மற்றும் பொருள்: நிறைய வெப்பநிலை மற்றும் கம்பியின் பொருள் வேறுபாடுகள் குறையின் கடத்தல் திறனை பாதித்து, இது கணக்கிடப்பட்ட முடிவுகளை பாதிக்கின்றன.

• பல எலெக்ட்ரான் வெளியீடுகள்: உண்மையான வட்டில் ஒரே நேரத்தில் பல எலெக்ட்ரான் வெளியீடுகள் இருக்கலாம், எனவே மொத்த எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை இந்த காரணிகளையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

மேலே உள்ள சூத்திரத்துடன் மற்றும் படிகளுடன், வட்டில் ஒரு கம்பியின் ஒரு பகுதி வழியாக ஒரு விநாடிக்கு ஓடும் எலெக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை கணக்கிடலாம். இது வட்டியில் குறை திறன் மற்றும் எலெக்ட்ரான் வெளியீட்டை புரிந்து கொள்வதில் முக்கியமானது.