Електрон в атомі водню обертається навколо ядра. Визначити який струм І він створює та швидкість v електрона на цій орбіті якщо радіус орбіти r = 53 пм

Объяснение:

Электрон в атоме водорода вращается вокруг ядра. Определить какой ток  он создает и скорость v электрона на этой орбите если радиус орбиты r = 53 пм.

Силу тока найдем, если модуль заряда электрона разделим на период вращения электрона по орбите:

I = | e | / T

Период вращения можно найти из формулы:

T = 2·π·r / V

Теперь необходимо рассчитать скорость электрона.

Сила притяжения электрона к ядру является в то же время и центростремительной силой:

k·e² / r² = m·V² / r

Отсюда скорость вращения электрона:

V = e·√ (k / (r·m))

V = 1,6·10⁻¹⁹·√ (9·10⁹ / (52·10⁻¹²·9,11·10⁻³¹)) ≈ 2,2·10⁶ м/с

Период:

T = 2·3,14·52·10⁻¹² / (2,2·10⁶) ≈ 1,5·10⁻¹⁶ с

Сила тока:

I = e / T = 1,6·10⁻¹⁹ / (1,5·10⁻¹⁶) ≈ 0,001 А    

или   I = 1 мА