Какая скорость у электрона, когда он достигает анода, если анодное напряжение двухэлектродной электронной лампы (диода) составляет 180 В, а начальная скорость электрона (около катода) равна нулю? Примите во внимание, что заряд электрона равен 1.6 * 10^-19 Кл, а его масса - 9.1 * 10^-31
Nadezhda
Данная задача относится к области физики и требует применения формул для решения. Для вычисления скорости электрона, когда он достигает анода, нам понадобятся следующие величины:
1. Заряд электрона \( q = 1.6 \times 10^{-19} \) Кл.
2. Масса электрона \( m = 9.1 \times 10^{-31} \) кг.
3. Анодное напряжение \( V = 180 \) В.
4. Начальная скорость электрона \( v_0 = 0 \) м/с (равна нулю).
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для энергии электрона:
\[ E = \frac{1}{2} m v^2 + qV, \]
где \( E \) - полная энергия электрона, \( m \) - масса электрона, \( v \) - скорость электрона, \( q \) - заряд электрона, \( V \) - анодное напряжение.
Так как начальная скорость \( v_0 \) равна нулю, энергия электрона в начальный момент времени также равна нулю. Таким образом, мы можем записать данную формулу следующим образом:
\[ 0 = \frac{1}{2} m v^2 + qV. \]
Для нахождения скорости электрона, сначала перенесём слагаемое \( qV \) влево:
\[ -qV = \frac{1}{2} m v^2. \]
Далее, умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:
\[ -2qV = m v^2. \]
Из этого уравнения можно выразить скорость \( v \) следующим образом:
\[ v = \sqrt{\frac{-2qV}{m}}. \]
Теперь можем подставить в данное выражение известные значения и вычислить скорость электрона:
\[ v = \sqrt{\frac{-2 \times 1.6 \times 10^{-19} \times 180}{9.1 \times 10^{-31}}} \approx 3.3 \times 10^6 \, \text{м/с}. \]
Таким образом, скорость электрона, когда он достигает анода, составляет около \( 3.3 \times 10^6 \) м/с.
1. Заряд электрона \( q = 1.6 \times 10^{-19} \) Кл.
2. Масса электрона \( m = 9.1 \times 10^{-31} \) кг.
3. Анодное напряжение \( V = 180 \) В.
4. Начальная скорость электрона \( v_0 = 0 \) м/с (равна нулю).
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для энергии электрона:
\[ E = \frac{1}{2} m v^2 + qV, \]
где \( E \) - полная энергия электрона, \( m \) - масса электрона, \( v \) - скорость электрона, \( q \) - заряд электрона, \( V \) - анодное напряжение.
Так как начальная скорость \( v_0 \) равна нулю, энергия электрона в начальный момент времени также равна нулю. Таким образом, мы можем записать данную формулу следующим образом:
\[ 0 = \frac{1}{2} m v^2 + qV. \]
Для нахождения скорости электрона, сначала перенесём слагаемое \( qV \) влево:
\[ -qV = \frac{1}{2} m v^2. \]
Далее, умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дробей:
\[ -2qV = m v^2. \]
Из этого уравнения можно выразить скорость \( v \) следующим образом:
\[ v = \sqrt{\frac{-2qV}{m}}. \]
Теперь можем подставить в данное выражение известные значения и вычислить скорость электрона:
\[ v = \sqrt{\frac{-2 \times 1.6 \times 10^{-19} \times 180}{9.1 \times 10^{-31}}} \approx 3.3 \times 10^6 \, \text{м/с}. \]
Таким образом, скорость электрона, когда он достигает анода, составляет около \( 3.3 \times 10^6 \) м/с.
Знаешь ответ?