• Предмет: Физика
  • Автор: aboba36672596
  • Вопрос задан 3 месяца назад

Определить максимальную скорость электронов в вакуумном диоде, если напряжение между анодом и катодом создается батареей с ЭДС 100 В и внутренним сопротивлением 96,44 Ом. Анодный ток равен 1 А.​

Ответы

Ответ дал: vitalyi281peromename
0

Ответ:

Чтобы определить максимальную скорость электронов в вакуумном диоде, нам нужно рассмотреть энергию, полученную электронами, когда они проходят через электрическое поле, создаваемое напряжением.

Напряжение на аноде и катоде, создаваемое аккумулятором, равно 100 В. Однако необходимо учитывать и падение напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. Ток, проходящий через батарею, равен 1 А, а внутреннее сопротивление равно 96,44 Ом.

Падение напряжения на внутреннем сопротивлении можно рассчитать по закону Ома:

V_внутреннее = I * R_внутреннее

V_внутреннее = 1 А * 96,44 Ом

V_внутреннее = 96,44 В

Следовательно, эффективное напряжение на аноде и катоде диода равно:

V_эффективный = V_батарея - V_внутренний

V_эффективное = 100 В - 96,44 В

V_эффективное = 3,56 В

Максимальную скорость электронов в вакуумном диоде можно определить по энергии, приобретаемой электронами в электрическом поле. Энергия, полученная электроном, равна произведению его заряда (e) на эффективное напряжение (V_efficient).

Полученная_энергия = e * V_эффективная

Заряд электрона (e) составляет примерно 1,6 x 10^(-19) кулонов. Подставляя это значение, имеем:

Полученная_энергия = (1,6 x 10^(-19) C) * (3,56 В)

Полученная_энергия = 5,696 x 10^(-19) Дж

Теперь предположим, что вся энергия, полученная электроном, переходит в его кинетическую энергию. Кинетическая энергия объекта может быть задана уравнением:

КЭ = (1/2) * м * v ^ 2

Где KE — кинетическая энергия, m — масса электрона, v — его скорость. Преобразовав уравнение, мы можем решить для v:

v = sqrt ((2 * КЭ) / м)

Масса электрона (m) составляет примерно 9,11 x 10^(-31) кг. Подставив значения, можно вычислить максимальную скорость электрона в вакуумном диоде:

v = sqrt((2 * 5,696 x 10^(-19) Дж) / (9,11 x 10^(-31) кг))

v ≈ 6,44 х 10^6 м/с

Следовательно, максимальная скорость электронов в вакуумном диоде составляет примерно 6,44 х 10^6 метров в секунду.

Объяснение:

Вас заинтересует