Kuinka muuntaa vahvistimet elektroniksi sekunnissa

Sisältö

• TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
• Mikä on coulomb?
• Millikans öljypudotuskoe
• Elektronien lukumäärä sekunnissa ampeerissa
• Muuntaminen ampeereista elektroniksi sekunnissa

Fyysikot omistavat sähkön elektronien, pienten, sähköisesti negatiivisten hiukkasten, jotka ympäröivät jokaista atomia, liikkeelle. Sähkövirran yksikkö on ampeeri, joka on nimetty 1800-luvun ranskalaisen fyysikon André-Marie Ampèren mukaan. Ampeeri on määritelmänsä mukaan yhtä coulombia sekunnissa. Jotta voidaan laskea elektronien lukumäärä yhdessä ampeerissa, sinun on siis tiedettävä yksittäisen elektronin varaus koulukoissa. Se osoittautuu 1,602 × 10^-19 Riipukset. Siinä on kaikki tiedot, jotka tarvitset muuntaaksesi vahvistimet elektroneiksi sekunnissa.

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

Yhdessä virran ampeerissa, 6,242 × 10¹⁸ elektronit virtaavat joka toinen. Kertoa virran voimakkuus tällä numerolla, jotta saadaan piirissä virtaavien elektronien lukumäärä sekunnissa.

Mikä on coulomb?

Coulomb on staattisen varauksen yksikkö MKS (mittari, kilogramma, toinen) -mittausjärjestelmässä. Se on nimetty toisen ranskalaisen fyysikon Charles Augustin de Coulombin mukaan, joka teki suurimman osan työstään 1800-luvulla. Coulombin määritelmä perustuu statcoulombiin, CGS-järjestelmän (senttimet, grammat, sekunnit) varausyksikköön. Tämä määritettiin alun perin varaukseksi, jota kaksi tasaisesti varautunutta hiukkasta, jotka erotettiin 1 senttimetrillä, toistensa torjumiseksi 1 dyynin voimalla. Coulombsia voidaan johtaa statulomeista, mutta nykyajan tutkijat määrittelevät coulombsit yleensä ampeereina, ei päinvastoin. 1 coulombin määritelmä on varauksen määrä, joka kuluu sekunnissa yhden ampeerin virralla. Tutkijat tietävät tosin tietävän yksittäisen elektronin varauksen, kuitenkin 1900-luvun alkupuolella tehdyn kuuluisan kokeen ansiosta.

Millikans öljypudotuskoe

Amerikkalainen fyysikko Robert Millikan suoritti öljypudotuskokeen vuonna 1909, ja se sai hänelle Nobel-palkinnon. Hän asetti ladatun pisaran öljyä kahden sähköisesti ladatun levyn väliin ja sääti jännitettä, kunnes pisara suspendoitiin ilmaan. Koska hän pystyi laskemaan painovoiman pudotuksessa ja sähkökentän voiman, hän pystyi määrittämään pudotuksen varauksen. Hän suoritti kokeilun erilaisilla pisaralla olevilla varauksilla ja havaitsi, että varaus vaihteli aina tietyn luvun kertoimella, jonka hän päätteli olevan yksittäisen elektronin varaus. Se osoittautui 1,602 × 10: ksi^-19 Riipukset.

Elektronien lukumäärä sekunnissa ampeerissa

Yhden elektronin varaus on 1,602 × 10^-19 coulombs, joten voit löytää elektronien lukumäärän yhdessä varauskoulussa ottamalla tämän luvun käänteinen. Aritmeettista teet:

1 coulomb = 6,242 x 10¹⁸ elektronit

1 ampeeri on yhtä kuin 1 coulomb sekunnissa, mikä tarkoittaa:

1 ampeeri = 6,242 × 10¹⁸ elektronit sekunnissa

Muuntaminen ampeereista elektroniksi sekunnissa

Edellä johdettu suhde muodostaa muuntokertoimen. Muuntaaksesi ampeereista elektroniksi sekunnissa, kerro tämä muuntokerroin virran voimakkuudella ampeereina. Esimerkiksi 15 ampeerin virralla 15 x (6,242 x 10¹⁸) = 9.363 × 10¹⁹ elektronit virtaavat sekunnissa. 7 mA: n (0,007 ampeerin) virralla 4 369 x 10¹⁶ elektronit virtaavat sekunnissa.