Question

В вакуумном диоде анод разогревается за счет кинетической энергии ударяющихся об него электронов. Количество теплоты, которое выделится на аноде за 1 ч работы лампы, если скорость электронов в катодном пучке 106 м/с, а сила анодного тока 6,3 мА

Answer 1

Сила тока - заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за единицу времени. Если разделим на заряд электрона e, получится количество электронов, ударяющихся в секунду об анод. Если домножим это число на кинетическую энергию каждого электрона, будет мощность нагрева, домножив которую на время, получим ответ.

Дано:
I = 6.3 мА = 6,3 * 10^-3 А
v = 10^6 м/с
t = 1 ч = 3600 с = 3.6 * 10^3 с
m = 9,1 * 10^-31 кг
e = 1.6 * 10^-19 Кл
Найти:
Q.

Решение.
N = I / e
K = mv^2 / 2
P = NK = Imv^2 / 2e
Q = Pt = (I m v^2 t) / (2e)

Q = (6.3 * 10^-3 * 9.1 * 10^-31 * 10^12 * 3.6 * 10^3) / (2 * 1.6 * 10^-19) = 64.5 Дж

Ответ. Q = 64.5 Дж