Задача по физике Вольфрамовая нить, служащая катодом в электронной лампе, накаливается током 1,9 А до некоторой температуры. На сколько вольт надо повысить напряжение на этой нити, чтобы при анодном токе 0,1 А температура осталась такой же, как и при отсутствии анодного тока?
Задача по физике Вольфрамовая нить, служащая катодом в электронной лампе, накаливается током 1,9 А до некоторой температуры. На сколько вольт надо повысить напряжение на этой нити, чтобы при анодном токе 0,1 А температура осталась такой же, как и при отсутствии анодного тока?
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Отвечай на вопросы, зарабатывай баллы и трать их на призы.
Подробнее
Подробнее
Для решения этой задачи необходимо учесть, что при изменении напряжения на вольфрамовой нити изменится ее температура, что влияет на эмиссию электронов.
Известно, что с увеличением напряжения на нити, нагреваемой током, увеличивается и температура, при которой она работает. Поэтому для того чтобы компенсировать нагревание от анодного тока и сохранить температуру нормальной, напряжение на нити надо уменьшить.
Мы знаем, что сила тока на нити равна 1,9 А, а на аноде 0,1 А. Для того чтобы определить напряжение, на котором это произойдет, воспользуемся законом Йольта-Ленца: U = RI, где U - напряжение, R - сопротивление нити.
Так как в данной задаче анод является нулевым, а катодом служит нить, можем записать, что V = Vн + Vа, где Vн - напряжение на нити, Vа - напряжение на аноде.
Для того чтобы температура нити осталась такой же, как и при отсутствии анодного тока необходимо, чтобы температура нити с анодом была равна температуре нити без анода.
Если обозначить температуру нити без анода за t1, с анодом за t2, тогда Uн = IнR и Vай = IаR.
Учитывая условие задачи, приравниваем Uн = Uа, тогда получаем IнRн = IаRа.
Так как Rн = Rа = R, получаем Iн = 1,9A и Iа = 0,1A.
Теперь, для определения напряжения на нити без анода, найдем сопротивление нити R.
Для этого воспользуемся законом Ома: R = U / I, где U - напряжение, I - ток.
Так как нам дано, что температура не должна измениться и ток на нити должен быть 1,9A, то находим Uн = 1,9R.
Подставляем теперь значения токов и находим Uн:
Uн = 1,9 * R.
Теперь найдем напряжение на аноде Vа, зная ток и сопротивление нити:
Vа = 0,1 * R.
Таким образом, чтобы сохранить температуру нити такой же, как и при отсутствии анодного тока, нужно увеличить напряжение на нити на величину:
ΔU = Uа - Uн = 0,1R - 1,9R = -1,8R.
Значит, напряжение на нити нужно уменьшить на 1,8R.