一個電燈泡透過的電流為0.4安培。如果燈泡亮了兩個小時,計算流過燈泡的電荷量,並計算透過的電子數。
已知
電流,$I$ = 0.4 A
時間,$t$ = 2 小時 = $2\times {3600}$ = 7200 秒 (時間轉換為秒)
求解: 流過燈泡的電荷量,$(Q)$。
解答
我們知道,
$Q=I\times {t}$
其中,$Q$ = 電荷量,單位庫侖 (C),$I$ = 電流,單位安培 (A),$t$ = 時間,單位秒 (s)。
將已知值代入公式,得到:
$Q=0.4\times {7200}$
$Q=\frac {4}{10}\times {7200}$
$Q={4}\times {7200}$
$Q=2880C$
因此,兩個小時內流過燈泡的電荷量為2880C。
現在,我們知道:
$Q=N\times {e}$
其中,$N$ = 電子數,$Q$ = 總電荷量,$e$ = 電子電荷量 $(1.6\times {10^{-19}})$C。
代入$Q$和$e$的值,得到:
$Q=N\times {e}$
$2880=N\times {1.6\times {10^{-19}}}$
$N=\frac {2880}{1.6\times {10^{-19}}}$
$N=\frac {2880\times {10^{19}}}{1.6}$
$N=\frac {2880\times {10^{20}}}{16}$
$N=180\times {10^{20}}$
$N=1.8\times {10^{22}}$
因此,透過的電子數為$1.8\times {10^{22}}$。
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