برای حل این مسئله باید از قانون بار الکتریکی استفاده کنیم.
ابتدا، بار کل خروجی از باتری را محاسبه میکنیم. بار (Q) برابر با جریان (I) ضربدر زمان (t) است. جریان متوسط اول و دوم و مدت زمان استفاده آنها به ترتیب به صورت زیر است:
برای جریان اول:
\[ I_1 = 8 \, \text{آمپر} \]
\[ t_1 = 40 \, \text{ساعت} \]
\[ Q_1 = I_1 \times t_1 = 8 \times 40 = 320 \, \text{آمپر-ساعت} \]
برای جریان دوم:
\[ I_2 = 1.5 \, \text{آمپر} \]
\[ t_2 = 8 \, \text{ساعت} \]
\[ Q_2 = I_2 \times t_2 = 1.5 \times 8 = 12 \, \text{آمپر-ساعت} \]
بار کل باتری به آمپر-ساعت برابر با 320 آمپر-ساعت است، که باید به کولن تبدیل شود:
1 آمپر-ساعت = 3600 کولن
\[ Q_{\text{کل}} = (320 \, \text{آمپر-ساعت} + 12 \, \text{آمپر-ساعت}) \times 3600 = 332 \times 3600 \, \text{کولن} \]
حالا باید تعداد الکترونها را محاسبه کنیم. بار یک الکترون برابر است با \( e = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{کولن} \).
تعداد کل الکترونها برابر است با:
\[ n = \frac{Q_{\text{کل}}}{e} = \frac{332 \times 3600}{1.6 \times 10^{-19}} \]
محاسبه کنید که \( n \) چه عددی میشود و ببینید کدام گزینه با این جواب مطابقت دارد.
