Сколько электронов эмитируются ежесекундно с поверхности катода при силе тока насыщения 12 мА?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для ответа на этот вопрос необходимо знать заряд электрона.

Заряд электрона: (e = 1.6 \times 10^{-19} C)

Ток является количеством заряда, проходящего через проводник за единицу времени:

(I = \frac{Q}{t}),

где (Q) - заряд, (t) - время.

При насыщении тока электроны претерпевают обратное ускорение, и возникает равнодействующая сила явления Конто.

Формула насыщения струи:

(I_{\text{нас}} = \frac{4eV}{t}),

где (V) - ускоряющее напряжение.

Разрешив это уравнение относительно (t), получим формулу для расчета количества электронов, проходящих через проводник за единицу времени:

(t = \frac{4eV}{I_{\text{нас}}}).

Подставляя заданные значения, получим:

(t = \frac{4 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot V}{12 \cdot 10^{-3}} = 5.33 \times 10^{-16} s).

Теперь необходимо найти скорость электрона, умножив время на 9.6*10^6 - квадрат скорости скорости:

(I_{\text{нас}} = 9.6 \cdot 10^6 \cdot \sqrt{2 \cdot eV}).

Далее, находим количество электронов, выпущенных с поверхности катода за 1 секунду:

(N = \frac{I_{\text{нас}}}{e}).

Подставим значения в формулу:

(N = \frac{9.6 \cdot 10^6 \cdot \sqrt{2 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot V}}{1.6 \cdot 10^{-19}}).

Таким образом, количество электронов, эмитируемых с поверхности катода ежесекундно при силе тока насыщения 12 мА, зависит от ускоряющего напряжения и будет равно (N).