Elektrik akımı, bir kesitten birim zamanda geçen toplam yük miktarıdır. Elektriksel deşarj tüplerinde hem pozitif iyonlar hem de elektronlar yük taşıyıcısı olarak görev yapabilir. Akımın yönü pozitif yüklerin hareket yönü olarak kabul edilir. Eğer pozitif yükler bir yönde, negatif yükler (elektronlar) zıt yönde hareket ediyorsa, her iki yük tipinin akıma katkısı toplanır.
- Elektronların taşıdığı toplam yük ($Q_e$):
Verilen elektron sayısı $n_e = 2 \times 10^{19}$ adettir. Bir elektronun yükü $e = 1.6 \times 10^{-19}$ C'dir.
$$Q_e = n_e \times e = (2 \times 10^{19}) \times (1.6 \times 10^{-19}) = 3.2 \text{ C}$$
- Hidrojen iyonlarının taşıdığı toplam yük ($Q_H$):
Verilen hidrojen iyonu sayısı $n_H = 10^{19}$ adettir. Bir hidrojen iyonunun (H$^+$) yükü de $e = 1.6 \times 10^{-19}$ C'dir.
$$Q_H = n_H \times e = (1 \times 10^{19}) \times (1.6 \times 10^{-19}) = 1.6 \text{ C}$$
- Toplam geçen yük ($Q_{toplam}$):
Elektronlar bir yönde, hidrojen iyonları zıt yönde hareket ettiği için, her iki yük tipinin akıma katkısı toplanır.
$$Q_{toplam} = Q_e + Q_H = 3.2 \text{ C} + 1.6 \text{ C} = 4.8 \text{ C}$$
- Elektrik akımı ($I$):
Akım, toplam yükün geçiş süresine bölünmesiyle bulunur. Geçiş süresi $t = 3$ saniyedir.
$$I = \frac{Q_{toplam}}{t} = \frac{4.8 \text{ C}}{3 \text{ s}} = 1.6 \text{ A}$$
Cevap B seçeneğidir.