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

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия электрона при приближении к аноду должна быть равна разности энергии, полученной от анодного напряжения, и потенциальной энергии, приращение которой происходит при перемещении электрона от катода к аноду.

Начнем с вычисления разности энергии. Потенциальная энергия, получаемая от анодного напряжения, выражается формулой \(U = eV\), где \(e\) - заряд электрона, а \(V\) - анодное напряжение. Подставляя значения, получим:

\[U = (1.6 \times 10^{-19} \, Кл) \times (180 \, В) = 2.88 \times 10^{-17} \, Дж\]

Теперь рассмотрим потенциальную энергию, приращение которой происходит при перемещении электрона от катода к аноду. Потенциальная энергия выражается формулой \(E = \frac{1}{2} m v^2\), где \(m\) - масса электрона, а \(v\) - его скорость.

Так как начальная скорость электрона вблизи катода равна нулю, его потенциальная энергия в этой точке равна нулю. Поэтому при перемещении к аноду потенциальная энергия будет равна приращению:

\[E = \frac{1}{2} m v^2\]

Теперь, используя закон сохранения энергии, мы можем записать следующее равенство:

\[U = E\]

\[2.88 \times 10^{-17} \, Дж = \frac{1}{2} \times (9.1 \times 10^{-31} \, кг) \times v^2\]

Теперь остается только решить это уравнение относительно скорости \(v\):

\[v^2 = \frac{2 \times 2.88 \times 10^{-17} \, Дж}{9.1 \times 10^{-31} \, кг}\]

\[v^2 = 6.3187 \times 10^6 \, м^2/c^2\]

\[v = \sqrt{6.3187 \times 10^6 \, м^2/c^2}\]

\[v \approx 79517 \, м/c\]

Таким образом, скорость электрона при приближении к аноду двухэлектродной электронной лампы составляет около 79517 метров в секунду.