Paano natin maisasagawa ang pagkalkula ng bilang ng mga elektron bawat segundo na lumilipad sa isang wire sa isang circuit?

Ang bilang ng mga elektron kada segundo na lumilipad sa isang wire sa circuit ay maaaring makalkula mula sa isang kilalang halaga ng current. Ang current ay sinusukat sa amperes (Ampere, A), na inilalarawan bilang 1 Coulomb (C) ng charge na lumilipad sa cross section ng isang wire kada segundo. Alam natin na ang charge ng 1 coulomb ay katumbas ng humigit-kumulang 6.242 x 10^18 electrons.

Pormula ng Pagkalkula

• Current (I) : Ang current ay sinusukat sa amperes (A) at kumakatawan sa halaga ng charge na lumilipad sa cross section ng isang wire kada unit ng oras.

• Bilang ng mga elektron (N) : Ang bilang ng mga elektron kada segundo na lumilipad sa isang bahagi ng wire.

Ang pormula ay gayon:

• N= (I x t) /qe

• I ay current (unit: ampere, A)

• t ay ang oras (sa segundo, s), at sa pagkalkulang ito t=1 segundo

• qe ay ang charge ng isang elektron (unit: coulomb, C), qe≈1.602×10−19 coulomb

Ang simplipikadong pormula ay:

N = I / 1.602 x 10-19

Paggamit sa praktikal na circuits

• Pagsukat ng current: Una, kailangan mong gamitin ang Ammeter upang sukatin ang halaga ng current sa circuit.

• Tukuyin ang oras: Sa halimbong ito, itinakda natin ang oras t=1 segundo, ngunit kung kailangan nating bilangin ang bilang ng mga elektron sa iba pang panahon, kailangan nating i-adjust ang halaga ng oras nang may tugma.

• Kalkulahin ang bilang ng mga elektron: Ang sukatin na halaga ng current ay isusubstitute sa nabanggit na pormula upang kalkulahin ang bilang ng mga elektron kada segundo na lumilipad sa isang bahagi ng wire.

Halimbawa ng praktikal na aplikasyon

Katawanin natin na kailangan nating kalkulahin ang bilang ng mga elektron sa isang aktwal na circuit na may current na 2 amps (I = 2 A), kaya:

N=2/1.602×10⁻¹⁹≈1.248×10¹⁹

Ito ay nangangahulugan na sa isang current na 2 amps, humigit-kumulang 1.248 × 10^19 elektron ang lumilipad sa wire kada segundo.

Mga bagay na kailangang pansinin

• Katumpakan: Maaaring magkaroon ng mga error sa aktwal na pagsukat, kaya ang nakalkulang resulta ay maaaring medyo magkaiba sa teoretikal na halaga.

• Temperatura at materyales: Ang mga pagkakaiba sa temperatura at materyales ng wire ay nag-aapekto rin sa efisyensiya ng conduction ng current, na nagsisimula rin sa mga resulta ng kalkulasyon.

• Maraming stream ng elektron: Maaaring magkaroon ng maraming stream ng elektron sa aktwal na circuit sa parehong oras, kaya ang kabuuang bilang ng mga elektron ay kailangan ring i-consider ang mga factor na ito.

Sa pamamagitan ng nabanggit na pormula at hakbang, maaari kang makalkula ng bilang ng mga elektron kada segundo na lumilipad sa isang bahagi ng wire sa circuit. Mahalaga ito para sa pag-unawa sa lakas ng current at flow ng elektron sa circuits.