Работа электрического токаРисунок 1. Работа и мощность электрического тока
К цепи, представленной на рисунке 1, приложено постоянное напряжение U.
U = φА – φБ
За время t по цепи протекло количество электричества Q. Силы электрического поля, действующего вдоль проводника, перенесли за это время заряд Q из точки А в точку Б. Работа электрических сил поля или, что то же, работа электрического тока может быть подсчитана по формуле:
A = Q × (φА – φБ) = Q × U,
Так как Q = I × t, то окончательно:
A = U × I × t,
где A – работа в джоулях; I – ток в амперах; t – время в секундах; U – напряжение в вольтах.
По закону Ома U = I × r. Поэтому формулу работы можно написать и так:
Дано: V = 2*10⁷ м/с L=5 см = 5*10⁻² м d = 1 см = 1*10⁻² м U = 90 В _____________ t -?
Электрон участвует в двух движениях: горизонтальном и вертикальном - притягиваясь к положительно заряженной пластине конденсатора
Время движения по горизонтали: t₀ = L/V = 5*10⁻²/2*10⁷ = 2,5*10⁻⁹ c или 2,5 нс
Время "падения" на положительно заряженную пластину найдем из формулы: d/2 = a*t²/2 t = √ (d/a) (1) Необходимо вычислить ускорение a. Последовательно получаем, используя известные формулы:
a = F/m = e*E/m = e*U / (m*d) ( F=e*E; E=U/d) Подставляем в формулу (1) t = √ (d/a) = √ (d*d*m /(e*U) = d*√ (m/(e*U)
К цепи, представленной на рисунке 1, приложено постоянное напряжение U.
U = φА – φБ
За время t по цепи протекло количество электричества Q. Силы электрического поля, действующего вдоль проводника, перенесли за это время заряд Q из точки А в точку Б. Работа электрических сил поля или, что то же, работа электрического тока может быть подсчитана по формуле:
A = Q × (φА – φБ) = Q × U,
Так как Q = I × t, то окончательно:
A = U × I × t,
где A – работа в джоулях; I – ток в амперах; t – время в секундах; U – напряжение в вольтах.
По закону Ома U = I × r. Поэтому формулу работы можно написать и так:
A = I 2 × r × t.
V = 2*10⁷ м/с
L=5 см = 5*10⁻² м
d = 1 см = 1*10⁻² м
U = 90 В
_____________
t -?
Электрон участвует в двух движениях: горизонтальном и вертикальном - притягиваясь к положительно заряженной пластине конденсатора
Время движения по горизонтали:
t₀ = L/V = 5*10⁻²/2*10⁷ = 2,5*10⁻⁹ c или 2,5 нс
Время "падения" на положительно заряженную пластину найдем из формулы:
d/2 = a*t²/2
t = √ (d/a) (1)
Необходимо вычислить ускорение a.
Последовательно получаем, используя известные формулы:
a = F/m = e*E/m = e*U / (m*d)
( F=e*E; E=U/d)
Подставляем в формулу (1)
t = √ (d/a) = √ (d*d*m /(e*U) = d*√ (m/(e*U)
m - масса электрона
e - заряд электрона
t = 1*10⁻²*√ (9,1*10⁻³¹ / (1,6*10⁻¹⁹*90)) = 2,5*10⁻⁹ = 2,5 нс
Получили очень интересный ответ: время движения по горизонтали равно времени приближения к пластине конденсатора.
Электрон или вылетит из конденсатора, или заденет его краешек, как повезет ....:)