Question

Рентгенівська трубка с ККД 1,2% працює за напруги 66,3 кВ. Вона випромінює щосекунди 4*10^15 фотонів із довжиною хвилі 100пм. Визнач силу струму, що споживає трубка.

Answer 1

Ответ:

ККД рентгенівської трубки означає, що вона перетворює електричну енергію в енергію рентгенівських фотонів з ефективністю 1,2%. Отже, електрична потужність, споживана трубкою, є:

P = (1/0.012) * E_photon / t,

де E_photon - енергія кожного фотона, t - часовий інтервал між випромінюванням фотонів.

Енергія кожного фотона може бути визначена з його довжини хвилі:

E_photon = h * c / λ,

де h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.

Знаючи ці значення, ми можемо визначити потужність:

E_photon = 6.626 x 10^-34 J*s * 3.0 x 10^8 m/s / (100 x 10^-12 m) = 1.989 x 10^-15 J

P = (1/0.012) * 1.989 x 10^-15 J / (4 x 10^15 s^-1) = 4.13 x 10^-7 W

Сила струму може бути визначена за допомогою закону Ома:

I = P / V,

де V - напруга, прикладена до рентгенівської трубки.

Таким чином, сила струму буде:

I = 4.13 x 10^-7 W / 66,3 x 10^3 V = 6.22 x 10^-12 A.