2. Какова сила тока насыщения, которая возникнет в газоразрядной трубке с площадью электродов 1 дм2 и расстоянием между

2. Какова сила тока насыщения, которая возникнет в газоразрядной трубке с площадью электродов 1 дм2 и расстоянием между ними 5 мм, если ионизатор каждую секунду создает 12,5 ⋅ 106 положительных ионов и столько же электронов в объеме 1 см3? Заряд электрона равен 1,6 ⋅ 10−19 Кл.
Svetlyachok

Svetlyachok

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую силу тока, плотность тока и площадь электродов:

\[ I = j \cdot A \]

где \( I \) - сила тока, \( j \) - плотность тока, \( A \) - площадь электродов.

Нам известна плотность тока, которая определяется как отношение количества зарядов, проходящих через проводник, к времени:

\[ j = \dfrac{Q}{t} \]

где \( Q \) - заряд, \( t \) - время.

Также нам дана информация о количестве положительных ионов и электронов, создаваемых каждую секунду.

Чтобы решить задачу, нужно выразить заряд через количество положительных ионов или количество электронов, а затем подставить полученное значение в формулу для плотности тока.

Заряд каждого положительного иона равен заряду электрона, поэтому общий заряд положительных ионов, создаваемых каждую секунду, равен:

\[ Q_{\text{ионы}} = e \cdot N_{\text{ионы}} \]

где \( e \) - заряд электрона, \( N_{\text{ионы}} \) - количество положительных ионов.

Заряд каждого электрона также равен заряду электрона, поэтому общий заряд электронов, создаваемых каждую секунду, равен:

\[ Q_{\text{электроны}} = e \cdot N_{\text{электроны}} \]

где \( N_{\text{электроны}} \) - количество электронов.

Так как эти заряды являются одинаковыми, мы можем записать:

\[ Q_{\text{ионы}} = Q_{\text{электроны}} \]

\[ e \cdot N_{\text{ионы}} = e \cdot N_{\text{электроны}} \]

Теперь мы можем выразить заряд через количество положительных ионов:

\[ Q = Q_{\text{ионы}} = e \cdot N_{\text{ионы}} = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 12.5 \times 10^6 \]

Теперь подставим полученное значение заряда в формулу для плотности тока:

\[ j = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{1.6 \times 10^{-19} \cdot 12.5 \times 10^6}{1} \]

Осталось вычислить силу тока, используя формулу \( I = j \cdot A \). Площадь электродов дана в дециметрах, поэтому нужно преобразовать ее в квадратные метры:

\[ A = 1 \, \text{дм}^2 = 0.1 \, \text{м}^2 \]

Теперь можем подставить все в формулу и рассчитать силу тока:

\[ I = j \cdot A = \left( \dfrac{1.6 \times 10^{-19} \cdot 12.5 \times 10^6}{1} \right) \cdot 0.1 \]

После вычислений получим значение силы тока.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello