2015년03월08일 2번

[전기자기학]
반지름이 5mm인 구리선에 10A의 전류가 흐르고 있을 때 단위 시간당 구리선의 단면을 통과하는 전자의 개수는? (단, 전자의 전하량 e=1.602×10^-19이다.)

① 6.24×1017
② 6.24×1019
③ 1.28×1021
④ 1.28×1023

(정답률: 72%)

문제 해설

전류 I는 단위 시간당 전하량 Q를 나타내는데, Q = I × t 이다. 여기서 t는 시간이다. 전하량 Q는 전자의 개수 n과 전하 e의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, Q = n × e 이다. 따라서 n = Q / e 이다.

구리선의 단면적 A는 A = πr^2 이다. 여기서 r은 반지름이다. 반지름이 5mm이므로 r = 0.005m 이다. 따라서 A = π × (0.005)^2 = 7.85 × 10^-5 m^2 이다.

전류 I는 10A이므로, 단위 시간당 전하량 Q는 Q = I × t = 10 × 1 = 10C 이다.

전하량 Q를 전자의 개수 n으로 나타내면, n = Q / e = 10 / 1.602×10^-19 = 6.24×10^19 개이다.

따라서 정답은 "6.24×10^19"이다.

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