Скорость электрона в электронной лампе
Физика

Какова скорость электрона, прилетающего к аноду двухэлектродной электронной лампы (диода), если начальная скорость

Какова скорость электрона, прилетающего к аноду двухэлектродной электронной лампы (диода), если начальная скорость электрона (вблизи катода) равна нулю и анодное напряжение U равно 180 В? Учтите, что заряд электрона e равен 1.6 * 10^-19 Кл, а его масса m(e) равна 9.1 * 10^-31 кг.
Верные ответы (1):
  • Папоротник
    Папоротник
    16
    Показать ответ
    Суть вопроса: Скорость электрона в электронной лампе

    Пояснение: При движении электронного заряда в электрическом поле анода происходит преобразование электрической энергии в кинетическую энергию. Для нахождения скорости электрона вблизи анода можно воспользоваться законом сохранения энергии.

    1. Распишем закон сохранения энергии в данной задаче:
    Начальная энергия электрона (кинетическая) равна нулю, поскольку его начальная скорость равна нулю. Изначально электрон находится у катода.
    Конечная энергия электрона (кинетическая) равна кинетической энергии вблизи анода.

    2. Выразим начальную кинетическую энергию электрона:
    Начальная кинетическая энергия равна 0 дж.

    3. Выразим конечную кинетическую энергию электрона:
    Конечная кинетическая энергия может быть вычислена по формуле: K = (1/2) * m * v^2, где K - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - скорость электрона.

    4. Запишем формулу для конечной кинетической энергии электрона:
    K = (1/2) * m(e) * v^2.

    5. Подставим известные значения в формулу:
    U = K / e, где U - анодное напряжение, e - заряд электрона.

    Тогда K = U * e.

    6. Подставим значения для анодного напряжения U и заряда электрона e:
    K = 180 * 1.6 * 10^-19.

    7. Решим уравнение для конечной кинетической энергии:
    180 * 1.6 * 10^-19 = (1/2) * 9.1 * 10^-31 * v^2.

    Упростим и решим уравнение для v^2.

    8. Выразим скорость электрона:
    v = √((2 * 180 * 1.6 * 10^-19) / (9.1 * 10^-31)).

    9. Подставим значения и рассчитаем скорость электрона:
    v ≈ 5.92 * 10^6 м/с.

    Совет: Понимание основных понятий электроники и умение применять законы сохранения энергии в расчетах поможет в решении данной задачи. Также необходимо учесть и правильно подставить все известные значения в соответствующие формулы.

    Закрепляющее упражнение: Найдите скорость электрона вблизи анода, если анодное напряжение равно 120 В. Заряд электрона и масса электрона остаются без изменений.
Написать свой ответ: