zależność natężenia prądu

Z gr. φύσις (przyroda) - nauka o przyrodzie w najszerszym znaczeniu tego słowa. Fizyka w szkole, fizyka na studiach. Zadania domowe z fizyki. Doświadczenia fizyczne.
agusiaczarna22
Posty: 32
Rejestracja: 29 mar 2015, o 19:53

zależność natężenia prądu

Post autor: agusiaczarna22 »

Proszę o pomoc: Zależność natężenia prądu od czasu przedstawia rysunek.
a) Jaki ładunek przepłynął w ciągu 4μs przez przewodnik?
b) Ile to było elektronów?
Załączniki
1.jpg
pesel

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: pesel »

Ładunek to całka z natężenia po czasie. Pole pod krzywą (połowa pola prostokąta o bokach 2nA i 4us):
Q=1/2* (2nA*4us)=1/2*(2*10-9A*4*10-6s)=4*10-15C

Mol elektronów to stała Faradaya, F=96485 C/mol. Z proporcji można obliczyć ile moli elektronów stanowi nasz ładunek.
agusiaczarna22
Posty: 32
Rejestracja: 29 mar 2015, o 19:53

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: agusiaczarna22 »

to jak to policzyć, żeby wyszło dobrze i żebym zrozumiała:)?
pesel

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: pesel »

liczba elektronów=(Q/F)*NA
Adax82
Moderator
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: Adax82 »

agusiaczarna22,
Formalnie musiałabyś wykonać obliczenia jak poniżej.
Jeśli mówimy o zadaniu z fizyki, to oczekiwana odpowiedź na pytanie ile było elektronów ( w kolejności oczekiwania ) dotyczyłaby:
- sztuk
- mas
- moli
Załączniki
1.jpg
kubulus
Posty: 59
Rejestracja: 4 maja 2014, o 21:16

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: kubulus »

Moim zdaniem prościej obliczyć ilosc elektronów w taki sposób:

n = Q/e
gdzie Q to ładunek jaki przepłynął (policzysz go z pola pod wykresem)
a e to ładunek elementarny 1,6*10^-19 C

wychodzi 25000 elektronów
Adax82
Moderator
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: Adax82 »

kubulus,
Mi nie chodziło o to jak łatwiej to policzyć, tylko jak należy to policzyć. Rzecz w tym, że obliczanie pola pod wykresem jest trywialne, jak mamy funkcję liniową. A jak funkcja nie będzie liniowa ? Odpowiedź jest prosta: przez całkowanie. A jak policzyć całkę ? . A jak napisać prawidłowo wzór funkcji podcałkowej ?
Oczywiście masz rację: jeśli znamy sumaryczny ładunek Q to dzieląc go przez ładunek elementarny dostajemy ilość tegoż ładunku i nasze wyniki są zgodne. Zresztą zadania w fizyce czy matematyce rozwiązywane są niekoniecznie jedną metodą.
pesel

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: pesel »

kubulus pisze:Moim zdaniem prościej obliczyć ilosc elektronów w taki sposób:
n = Q/e

a e to ładunek elementarny 1,6*10^-19 C
Pytanie tylko co chemicy bardziej pamiętają: pakiet: stała Faradaya + liczba Avogadro, czy ich stosunek czyli ładunek elementarny. Ja na przykład "e" sobie wyliczam ze stosunku bo na co dzień nie pamiętam.
kubulus
Posty: 59
Rejestracja: 4 maja 2014, o 21:16

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: kubulus »

W 100% się z Tobą zgadzam adax82, Twój sposób sprawdzi się o wiele bardziej w trudniejszych zadaniach jednak zaproponowałem swoj sposób, ze względu na to iż to zadanie jest z poziomu liceum, a w liceum nie ma całek i materiał z fizyki nie zahacza o wiedzę z matematyki rozszerzonej, dlatego lepiej nie kombinować całkami na maturze
Adax82
Moderator
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: Adax82 »

kubulus,
kubulus pisze:.ze względu na to iż to zadanie jest z poziomu liceum, a w liceum nie ma całek i materiał z fizyki nie zahacza o wiedzę z matematyki rozszerzonej, dlatego lepiej nie kombinować całkami na maturze
Tak sobie pomyślałem, że zadanie wykracza jednak ponad poziom liceum i dlatego zaproponowałem ogólną wersję rozwiązania. Ale jeśli jest to poziom liceum - to masz 100% racji.
Z tego co słyszałem, to przywracają na matmie R rachunek różniczkowo-całkowy, zatem dobrze to przećwiczyć na prostym zadaniu i na prostej funkcji liniowej. Wiedzy tu niewiele, a przedstawienie tego jest spektakularne.
Ale już tak poza konkursem - nie miej najmniejszych złudzeń, że studiując chemię ominie Cię rachunek R-C, choćby w najprostszej wersji. Wierz mi, ale chemicy operują tym rachunkiem doskonale i jakoś nie utyskują na niedogodności.
kubulus
Posty: 59
Rejestracja: 4 maja 2014, o 21:16

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: kubulus »

Sam żałuję, że całek nie mialem, bo są bardzo pomocne i mają szerokie zastosowanie o czym przekonałęm się przerabiając książki Hallidaya.

Co do zadania to są moje przypuszczenia, gdyż na karcie wzorów możemy spotkać definicję Ampera I = q/t a w teorii, że ładunek jest skwantowany stąd moje przypuszczenia, że to poziom liceum

Pozdrawiam!
Adax82
Moderator
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: Adax82 »

kubulus,
Oj mój drogi przyjacielu, bardzo miło mi się z Tobą rozmawia i widzę, że wychodzisz znacząco ponad przeciętność.
kubulus pisze:Sam żałuję, że całek nie mialem
pisz do adaxa82 i na pewno pomoże i Tobie i innym - od tego jest to forum
kubulus pisze:.że ładunek jest skwantowany.
Wszystko jest skwantowane - taka jest obowiązująca doktryna w obecnej fizyce. Jest to trochę bardziej skomplikowane: fizyka na poziomie mikro jest fizyką skwantowaną. Fizyka na poziomie makro jest fizyką statystyczną. Odchodzimy tutaj od wątku związanego z .zależnością natężenia prądu od. i raczej wypadałoby założyć nowy wątek: aspekty fizyki kwantowej".
Tylko nie wiem, czy zostaniemy tu uhonorowani wypowiedziami chociaż jednego z tych 100 fizyków na świecie, którzy mają coś tam do powiedzenia w kwestii fizyki kwantowej. Ale np. kwestia komputerów kwantowych.
.Może taki wątek?.
kubulus
Posty: 59
Rejestracja: 4 maja 2014, o 21:16

Re: zależność natężenia prądu

Post autor: kubulus »

Nie będe niczego negował, bo nie mam takiej wiedzy : -) Co do nauki całek, narazie odpuszcze, bo 11 maja piszę maturę z fizyki rozszerzonej, więc wole sobie nie mieszać. Dzięki za chęci.
Generalnie uważam, że temat do zamkniecia, wszystko wyjaśnione, ba nawet można sobie wybrać rozwiązanie miedzy moim amatorskim a kolegi adaxa profesionalnym.
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post