كيفية تحويل الأمبير إلى الإلكترونات في الثانية الواحدة

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• ما هو كولوم؟
• تجربة قطرة زيت Millikans
• عدد الإلكترونات في الثانية في أمبير
• تحويل من أمبير إلى إلكترونات في الثانية الواحدة

ينسب الفيزيائيون الكهرباء إلى حركة الإلكترونات ، تلك الجزيئات الصغيرة والكهربائية السلبية التي تطوق كل ذرة. وحدة التيار الكهربائي هي الأمبير ، التي سميت باسم الفيزيائي الفرنسي في القرن التاسع عشر أندريه ماري أمبير. بحكم التعريف ، فإن أمبير يساوي كولوم كولوم في الثانية. لحساب عدد الإلكترونات في أمبير واحد ، لذلك تحتاج إلى معرفة شحنة الإلكترون الفردي في كولوم. التي تبين أن 1.602 × 10^-19 كولوم. هذا هو كل المعلومات التي تحتاج إليها لتحويل أمبير إلى الإلكترونات في الثانية الواحدة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

في واحد أمبير من التيار ، 6.242 × 10¹⁸ الإلكترونات تتدفق كل ثانية. اضرب قوة التيار في هذا الرقم للعثور على عدد الإلكترونات التي تتدفق في الدائرة في الثانية.

ما هو كولوم؟

كولوم هو وحدة الشحن الثابتة في نظام القياس MKS (متر ، كيلوغرام ، الثانية). سمي على اسم فيزيائي فرنسي آخر ، تشارلز أوغستين دي كولوم ، الذي قام بمعظم أعماله في القرن الثامن عشر. يعتمد تعريف كولوم على statcoulomb ، وهي وحدة شحن في نظام CGS (سم ، غرام ، ثانية). تم تعريف هذا في الأصل على أنه الشحنة التي يحتاجها جسيمان مشحونان متساويان يفصل بينهما سنتيمتر واحد لصد بعضهما البعض بقوة واحدة. يمكنك اشتقاق coulombs من statcoulombs ، لكن العلماء المعاصرين يعرّفون عادة coulombs من حيث الأمبيرات ، وليس العكس. تعريف 1 كولوم هو مقدار الشحنة التي يتم حملها في ثانية واحدة بتيار يبلغ 1 أمبير. يصادف العلماء معرفة شحنة الإلكترون الفردي ، وذلك بفضل تجربة شهيرة أجريت في أوائل القرن العشرين.

تجربة قطرة زيت Millikans

أجرى الفيزيائي الأمريكي روبرت ميليكان تجربة هبوط النفط في عام 1909 ، وحصل على جائزة نوبل. قام بوضع قطرة مشحونة من الزيت بين لوحين مشحونين كهربائياً وضبط الجهد حتى يتم تعليق الانخفاض في الهواء. لأنه يمكن أن يحسب قوة الجاذبية على الهبوط وقوة المجال الكهربائي ، يمكنه تحديد الشحنة على الهبوط. أجرى التجربة بمجموعة متنوعة من الشحنات في القائمة المسقطة ، ووجد أن الشحنة تتباين دائمًا بعدة مضاعفات من رقم معين ، والتي خلص إليها كانت الشحنة على إلكترون فردي. اتضح أنه 1.602 × 10^-19 كولوم.

عدد الإلكترونات في الثانية في أمبير

إلكترون واحد لديه شحنة من 1.602 × 10^-19 coulombs ، بحيث يمكنك العثور على عدد الإلكترونات في 1 coulomb للشحن عن طريق أخذ معكوس هذا الرقم. عند القيام بالحساب ، ستجد:

1 كولوم = 6.242 × 10¹⁸ الإلكترونات

1 أمبير تساوي 1 كولوم في الثانية ، مما يعني:

1 أمبير = 6.242 × 10¹⁸ الإلكترونات في الثانية الواحدة

تحويل من أمبير إلى إلكترونات في الثانية الواحدة

تشكل العلاقة المشتقة أعلاه عامل تحويل. للتحويل من الأمبيرات إلى الإلكترونات في الثانية ، اضرب عامل التحويل هذا بالقوة الحالية بالأمبير. على سبيل المثال ، في تيار 15 أمبير ، 15 × (6.242 × 10)¹⁸) = 9.363 × 10¹⁹ تتدفق الإلكترونات في الثانية. في تيار 7 مللي أمبير (0.007 أمبير) ، 4.369 × 10¹⁶ تتدفق الإلكترونات في الثانية.