fisikastudycenter.com, 2021 - Menentukan besar kuat arus listrik pada orbit suatu atom hidrogen model atom Bohr.

Soal dikutip dari UMPTN Fisika Tahun 1995.

Pada model atom Bohr, elektron atom hidrogen bergerak dengan orbit lingkaran dengan laju sebesar 2,2 x 106 m/s. Besarnya arus pada orbit tersebut (e = 1,6 x 10-19 coulomb, me = 9,1 x 10-31 kg)
A. 1,06 pA
B. 1,06 nA
C. 1,06 μA
D. 1,06 mA
E. 1,06 A

Data dari soal:
Laju elektron ν = 2,2 x 106 m/s
Muatan elektron q = e = 1,6 x 10-19
Massa elektron me = 9,1 x 10-31 kg
Kuat arus I =....??

Dari rumus kuat arus di mana I = q/t

Ditentukan terlebih dahulu waktu (t), diambil untuk satu putaran atau periodenya (T).

ν = ω R
ν = (2π/T) R
T = (2π/ν) R

Menentukan jari-jari lintasan R:
Jari-jari lintasan elektron untuk model atom Bohr pada kulit pertama adalah R = 0,53 Å = 0,53 x 10-10 m

Sehingga:
I = q/t
I = q/[(2π/ν) R]
I = qν / 2πR
I = 1,6 x 10-19 (2,2 x 106) / 2 (3,14)(0,53 x 10-10)
I = 1,06 x 10-3 A = 1,06 mA

Jawaban: D. 1,06 mA

Catatan:

1 Å = 0 10-10 m
1 m = 1010 Å