మనం వైద్యుత పరికరంలో తారం ద్వారా ప్రతి సెకన్లో ప్రవహించే ఇలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను ఎలా లెక్కించగలం?

ఒక సర్క్యుట్‌లో వైరు ద్వారా ప్రతి సెకన్లో ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను తెలిసిన కరెంట్ విలువ నుండి లెక్కించవచ్చు. కరెంట్‌ను అమ్పీర్ల్ (Ampere, A) లో కొలుస్తారు, ఇది ఒక సెకన్లో వైరు యొక్క క్రాంత్ధం ద్వారా ప్రవహించే 1 కులంబ్ (C) చార్జ్‌ను నిర్వచిస్తుంది. మనకు తెలుసు, 1 కులంబ్ చార్జ్ 6.242 x 10^18 ఎలక్ట్రాన్లకు సమానం.

లెక్కింపు సూత్రం

• కరెంట్ (I) : కరెంట్‌ను అమ్పీర్ల్ (A) లో కొలుస్తారు, ఇది ఒక యూనిట్ సమయంలో వైరు యొక్క క్రాంత్ధం ద్వారా ప్రవహించే చార్జ్ సంఖ్యను సూచిస్తుంది.

• ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య (N) : ఒక సెకన్లో వైరు యొక్క ఒక భాగం ద్వారా ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య.

సూత్రం ఈ విధంగా ఉంది:

• N= (I x t) /qe

• I కరెంట్ (యూనిట్: అమ్పీర్, A)

• t సమయం (సెకన్ల్లో, s), ఈ లెక్కింపులో t=1 సెకన్

• qe ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క చార్జ్ (యూనిట్: కులంబ్, C), qe≈1.602×10−19 కులంబ్

సరళీకృత సూత్రం:

N = I / 1.602 x 10-19

వాస్తవిక సర్క్యుట్లలో ప్రయోగం

• కరెంట్ కొలవడం: మొదట, సర్క్యుట్‌లో కరెంట్ విలువను కొలవడానికి అమ్మీటర్ ఉపయోగించాలి.

• సమయం నిర్ధారించడం: ఈ ఉదాహరణలో, మేము సమయం t=1 సెకన్ గా నిర్ధారించాము, కానీ మనకు ఇతర సమయాలలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించాలంటే, సమయ విలువను ద్రుష్ట్యా మార్చాలి.

• ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య లెక్కించడం: కొలిచిన కరెంట్ విలువను పై సూత్రంలో ప్రతిస్థాపించడం ద్వారా ఒక సెకన్లో వైరు యొక్క ఒక భాగం ద్వారా ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించవచ్చు.

వాస్తవిక ఉదాహరణ

మనకు 2 అమ్పీర్ల్ (I = 2 A) కరెంట్ ఉన్న వాస్తవిక సర్క్యుట్‌లో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించాలనుకుంటే, అప్పుడు:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

ఇది అర్థం చేసుకోవాలంటే, 2 అమ్పీర్ల్ కరెంట్ ఉన్నప్పుడు, ప్రతి సెకన్లో వైరు ద్వారా 1.248 × 10^19 ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహిస్తాయి.

శ్రద్ధ పెడాలంటి విషయాలు

• ఖచ్చితత్వం: వాస్తవిక కొలిచే ప్రక్రియలో ఎటువంటి తప్పులు ఉంటే, లెక్కించిన ఫలితం సైద్ధాంతిక విలువ నుండి స్వల్పంగా వేరు ఉంటుంది.

• టెంపరేచర్ మరియు పదార్థం: టెంపరేచర్ మరియు వైరు పదార్థంలో ఉన్న వ్యత్యాసాలు కరెంట్ వహించే సువిధాను మార్చుతాయి, ఇది తప్పు లెక్కింపు ఫలితాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

• అనేక ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాలు: వాస్తవిక సర్క్యుట్‌లో ఒకే సమయంలో అనేక ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాలు ఉంటాయి, కాబట్టి మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించేందుకు ఈ కారణాలను బట్టి మార్చాలి.

పైన పేర్కొన్న సూత్రం మరియు ప్రక్రియల ద్వారా, మీరు ఒక సర్క్యుట్‌లో ఒక వైరు యొక్క ఒక భాగం ద్వారా ప్రతి సెకన్లో ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించవచ్చు. ఇది సర్క్యుట్లో కరెంట్ శక్తి మరియు ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో ముఖ్యం.