Koliko elektrona prođe kroz rudarsku sijalicu? (Zanimljivi zadaci elektrodinamika)

0
387





 

Kako je već poznato svaki rudar nosi sijalicu zakačenu na prednjem dijelu kacige. Rudaru je potrebno 3 sata da obiđe okno i da se vrati iz jame. Poznato mu je i da jačina struje koja protiče kroz svjetiljku iznosi 300mA, a baterija akumulira količinu naboja od 1,5 Ah. Rudar je krenuo u duži obilazak rudarskog okna, ali nije siguran koliko dugo sijalica može svjetlitii i da li će za to vrijeme moći obići rudarsko okno.

a) Rudaru je bitno da zna koliko vremena će svijetliti sijalica?

Dok  jednog radoznalog fizičara bi moglo interesovati i sljedeće:

b) Koliko će (za vrijeme koliko može dugo svijetliti sijalica), elektrona proteći kroz strujno kolo?

c) Izračunajte koliko bi godina trebao brojati svaki stanovnik Zemlje? Ako predpostavimo da se elektroni pojedinačno mogu brojati i da svaki stanovnik može izbrojati tri elektrona u jednoj sekundii, te da Zemlja broji 7 milijardi stanovnika.

Obrazloženje:

a)Jačina struje iznosi: 

iz odnosa: 

 

Što znači da je rudar imao vremena da obiđe rudarsko okno.

 

b) Broj elektrona možemo izračunati iz izraza:

gdje je e naboj jednog elektrona koji iznosi ili 

 

tada N iznosi:     

Svaki stanovnik mora izbrojati N’ elektrona.

Ako svaki stanovnik za jednu sekundu izbroji tri elektrona, jedan  stanovnik će izbrojati za jednu godinu.

 odnosno    

Dakle svaki stanovnik bi morao brojati:

 

Zaključak:

Dakle svaki stanovnik Zemlje bi trebao brojati 5 godina, da bi prebrojao sve elektrone koji prođu za samo 5 sati kroz rudarsku sijalicu.

LEAVE A REPLY