問題122 電子の移動

解説

直感的理解
電流とは電荷の流れです。1 A の電流が 1 秒間流れると 1 C の電荷が移動します。電子 1 個の電荷は $e = 1.6 \times 10^{-19}$ C なので、1 C は膨大な数の電子に相当します。

電荷と電子数の関係：

$$Q = It = 1.0 \times 1.0 = 1.0 \text{ C}$$ $$N = \frac{Q}{e} = \frac{1.0}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18} \text{ 個}$$ $$I = 2.0 \text{ A}, \; t = 3.0 \text{ s のとき：} N = \frac{2.0 \times 3.0}{1.6 \times 10^{-19}} = 3.75 \times 10^{19} \text{ 個}$$
答え： $N = 6.25 \times 10^{18}$ 個
補足：電流の向きと電子の向き

電流の向きは正電荷の移動方向と定義されるため、電子の移動方向とは逆になります。

Point

$Q = It$、$N = Q/e$。$e = 1.6 \times 10^{-19}$ C は暗記必須。