Какое количество электронов выделяется из катода вакуумного диода за один час работы, если анодный ток составляет

Тема: Количество выделяемых электронов в вакуумном диоде

Объяснение: Вакуумный диод - это электронно-лучевая трубка, в которой катод является источником электронов, а анод принимает эти электроны. Изначально электроны находятся на катоде, но при подаче напряжения на диод они начинают двигаться в сторону анода. Количество электронов, выделяющихся из катода, зависит от тока, протекающего через диод.

Для расчета количества выделяемых электронов воспользуемся уравнением тока в вакуумном диоде:
I = n * q * A
где I - анодный ток, n - количество электронов, выделяемых за единицу времени, q - заряд электрона (1.6 * 10^(-19) Кл), A - площадь катода.

Выражая n:
n = I / (q * A)

Дано, что анодный ток составляет 20 мА (20 * 10^(-3) A). Площадь катода обычно задается в условиях задачи, но в данном случае она не указана. На самом деле, расчеты со столь малыми токами требуют использования микроамперметра, но для учебных целей можно считать, что площадь катода равна 1 см^2 или 1*10^(-4) м^2.

Подставляя значения в формулу:
n = (20 * 10^(-3) A) / (1.6 * 10^(-19) Кл * 1 * 10^(-4) м^2)

Решив это уравнение, получим:
n = 1.25 * 10^15

Пример использования: Рассчитайте количество электронов, выделяющихся из катода вакуумного диода за один час работы, если анодный ток составляет 20 мА.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основами электроники и принципом работы вакуумных диодов.

Упражнение: Если анодный ток составляет 50 мА и площадь катода равна 2 см^2, найдите количество электронов, выделяемых из катода вакуумного диода за одну минуту работы.