Question

РЕШИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА!!!! электрический пробой воздуха наступает при напряженности поля 3 МВ/с. определите скорость электронов перед ударом о молекулы, если длина свободного пробега электронов 5мкм

Answer 1

Ответ:

Дано:

E=3 МВ/м, d=5 мкм, φ−?

Решение задачи:

Потенциал ионизации φ связан с напряженностью внешнего поля E и длиной свободного пробега электронов d следующим образом:

φ=Ed

Посчитаем ответ:

φ=3⋅106⋅5⋅10–6=15В

Answer 2

Для определения скорости электронов перед ударом о молекулы воздуха в условиях электрического пробоя, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Электроны приобретают кинетическую энергию в электрическом поле, которая затем расходуется на ионизацию молекул воздуха.

Для начала, определим напряженность поля в системе МВ/метр:

3 МВ/с = 3 * 10^6 В/метр.

Теперь мы знаем напряженность поля. Мы также знаем длину свободного пробега электронов (λ) и хотим найти скорость электронов (v) перед ударом о молекулы.

Энергия, приобретаемая электроном в поле, равна работе, совершенной над ним:

E = q * U,

где: E - энергия (в джоулях), q - заряд электрона (приближенно 1.6 x 10^(-19) Кл), U - напряженность поля (в вольтах на метр).

Следовательно, энергия электрона:

E = (1.6 x 10^(-19) Кл) * (3 * 10^6 В/м) = 4.8 x 10^(-13) Дж.

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти скорость электрона. Кинетическая энергия электрона (K) равна его начальной энергии:

K = E.

Кинетическая энергия электрона связана с его скоростью (v) следующим образом:

K = (1/2) * m * v^2,

где: K - кинетическая энергия (в джоулях), m - масса электрона (приближенно 9.11 x 10^(-31) кг), v - скорость электрона (в м/с).

Теперь мы можем найти скорость (v):

v = √(2 * K / m).

Подставляя значения:

v = √(2 * 4.8 x 10^(-13) Дж / 9.11 x 10^(-31) кг) ≈ 6.1 x 10^6 м/с.

Таким образом, скорость электрона перед ударом о молекулы воздуха составляет примерно 6.1 x 10^6 м/с.