برای حل این مسئله، ابتدا باید مساحت زیر نمودار جریان الکتریکی بر حسب زمان را محاسبه کنیم. این مساحت نشاندهنده بار کل عبوری است.
نمودار شامل دو بخش است:
1. **بخش اول (از t=1s تا t=5s):**
- در این بازه جریان ثابت 2 میلیآمپر (mA) است.
- مساحت این بخش: \( 2 \, \text{mA} \times 4 \, \text{s} = 8 \, \text{mC} \)
2. **بخش دوم (از t=5s تا t=9s):**
- در این بازه جریان ثابت 4 میلیآمپر (mA) است.
- مساحت این بخش: \( 4 \, \text{mA} \times 4 \, \text{s} = 16 \, \text{mC} \)
جمع کل بار عبوری:
\[ 8 \, \text{mC} + 16 \, \text{mC} = 24 \, \text{mC} \]
مقدار بار الکتریکی هر الکترون \( e \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \) است. بنابراین، تعداد الکترونها به صورت زیر محاسبه میشود:
تعداد الکترونها = \(\frac{24 \times 10^{-3}}{1.6 \times 10^{-19}}\)
تعداد الکترونها ≈ \(1.5 \times 10^{17}\)
بنابراین، تقریباً \(1.5 \times 10^{17}\) الکترون از رسانا عبور کردهاند.