Przez przewodnik przepłynęło 5• 10 do potęgi 20 elementarnych ładunków elektrycznych w czasie 10s. Ile wynosi natężenie prądu elektrycznego? PROSZĘ O SZYBKĄ ODPOWIEDŹ



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Elementarny ładunek elektryczny posiada proton i elektron. Jeden z nich jest dodatni, drugi ujemny i tylko UJEMNE mogą się poruszać (tutaj to bez znaczenia w zadaniu, ale warto to pamiętać).

I ładunek elementarny to tak jak mieć 1 grosz (czy można mieć mniejszą monetę w Polsce? np. pół grosza? no nie - jak chcesz zapłacić najmniejszymi możliwymi monetami to potrzebujesz ich duużo, np. 1 milion groszy da nam 10 tys złotych). I tutaj mamy dużo takich ładunków elementarnych, 5*10^20 ich aż jest. Każdy ładunek elementarny jest coś wart (tak jak 1 grosz jest wart, mało bo mało, ale jednak ileś). I w tablicach fizycznych  łatwo znajdziemy, że 1 ładunek elementarny (oznaczany jako e) to:

e=1,6 * 10^-19 C (C to kulomb, jednostka ładunku).

Jeśli zatem mamy 5*10^20 ładunków e, to mnożąc mamy w sumie ładunek, który przepłynął:

ładunek = (5*10^20) * (1,6 * 10^-19) [C]

I tu się zaczyna matematyka i działania na potęgach. Jeśli mamy mnożenie potęg o tych samych podstawach (potęgi tej samej liczby 10), to co robimy z wykładnikami? Dodajemy. W tym wypadku mamy 20 + (-19) = 1. Mamy zatem z mnożenia tych dziwnych wielkich liczb (10^20 i 10^-19) bardzo prosty wynik: 10^1 = 10. A że mnożenie jest przemienne, to robiąc tę operację najpierw, teraz można zająć się mnożeniem 5*1,6 i dodatkowo mnożymy razy 10 (jak wyżej, to nam zostało z potęg) i mamy

ładunek = 5*1,6*10 = 80 C (jednostka taka, bo ładunek elementarny był w C)

Natężenie prądu tak się składa, to ładunek, który przepływa w czasie (trochę jak z wodą - im więcej wody przepływa w czasie, tym większe "natężenie" prądu rzeki, nurtu rzeki).

natężenie = ładunek/czas = 80 C / 10 s = 8 C/s = 8 A (A - amper, jednostka natężenia)

[tex]Dane:\\q = 5\cdot10^{20} \ e\\1 \ e =1,6\cdot10^{-19} \ C\\t = 10 \ s\\Szukane:\\I = ?\\\\I = \frac{q \ [C]}{t \ [s]}\\\\q = 5\cdot10^{20}\cdot1,6\cdot10^{-19} \ C = 8\cdot10 \ C = 80 \ C\\\\I = \frac{80 \ C}{10 \ s}\\\\\boxed{I = 8 \ A}[/tex]

Odp. Natężenie prądu elektrycznego wynosi 8 A.