Агар анод азы 20 мА болса,диоднын вакуумдук жабуу жолу катод менен электрондардын саны канша болот?

Ярус

29

Для решения данной задачи, нам нужно использовать закон сохранения заряда. По этому закону, сумма зарядов на аноде и катоде должна быть равной нулю.

Известно, что анодный ток \(I_{\text{анод}}\) равен 20 мА, и они представляют собой ток, направленный к аноду. Согласно определению диода, электроны направлены от катода к аноду.

Так как анодный ток представляет собой количество электронов, переносимых через диод, мы можем сформулировать следующее соотношение:

\(I_{\text{анод}} = I_{\text{катод}} - I_{\text{диода}}\)

где \(I_{\text{катод}}\) - катодный ток, а \(I_{\text{диода}}\) - ток, проходящий через диод.

Поскольку диод является вакуумным диодом, который работает только за счет эмиттерных или термоэлектронных эффектов, мы можем сказать, что ток, идущий через диод, является током электронов. Таким образом, мы можем переписать уравнение следующим образом:

\(I_{\text{анод}} = I_{\text{катод}} - N_{\text{электронов}} \times q_e\)

где \(N_{\text{электронов}}\) - количество электронов, и \(q_e\) - заряд электрона.

Заметим, что каждый электрон имеет заряд \(q_e = 1.6 \times 10^{-19}\) Кл.

Теперь мы можем найти \(N_{\text{электронов}}\):

\(N_{\text{электронов}} = \frac{I_{\text{катод}} - I_{\text{анод}}}{q_e}\)

Учитывая, что анод и катод одного диода находятся в одной системе электронов, то есть количество электронов, идущих к аноду, равно количеству электронов, идущих с катода. Поэтому, чтобы получить общий ток электронов, мы должны умножить \(N_{\text{электронов}}\) на 2:

\(N_{\text{электронов общ}} = 2 \times N_{\text{электронов}} = 2 \times \frac{I_{\text{катод}} - I_{\text{анод}}}{q_e}\)

Итак, чтобы найти количество электронов, переносимых через вакуумный диод, нужно вычислить:

\(N_{\text{электронов общ}} = 2 \times \frac{0 - 0.02}{1.6 \times 10^{-19}}\)

Теперь найдем данное значение:

\[N_{\text{электронов общ}} = 2 \times \frac{-0.02}{1.6 \times 10^{-19}} \approx -2.5 \times 10^{17}\]

Ответ: Количество электронов, переносимых через вакуумный диод, примерно равно \(-2.5 \times 10^{17}\)