Какое решение задачи можно предложить с объяснением, откуда берутся используемые формулы? Задача связана с вакуумным диодом, где анод и катод представляют собой параллельные пластины. При этом между током и напряжением выполняется соотношение I = сU3/2 (где с – постоянная величина). Как изменится сила, действующая на анод из-за удара электронов, если напряжение на диоде увеличить в два раза, принимая во внимание, что начальная скорость вылетающих электронов равна нулю?

Физика 11 класс Электрические цепи и электрическое поле вакуумный диод анод и катод сила на анод ток и напряжение формулы физики электроника изменение силы скорость электронов параллельные пластины задача по физике Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть, как изменится сила, действующая на анод вакуумного диода, если напряжение на диоде увеличивается в два раза. Начнем с того, что сила, действующая на анод, связана с током, который проходит через диод.

Шаг 1: Определение силы, действующей на анод.

Сила, действующая на анод, может быть выражена через ток. Если мы обозначим силу как F, то она равна произведению тока I на напряжение U:

F = I * U

Теперь, подставим в это уравнение выражение для тока I, которое дано в задаче:

Шаг 2: Подстановка формулы для тока.

По условию задачи, ток I связан с напряжением U следующим образом:

I = c * U^(3/2)

Теперь подставим это выражение в формулу для силы:

F = (c * U^(3/2)) * U = c * U^(5/2)

Шаг 3: Изменение напряжения.

Теперь рассмотрим, что напряжение U увеличивается в два раза. Обозначим новое напряжение как U' = 2U. Подставим это значение в формулу для силы:

F' = c * (2U)^(5/2)

Шаг 4: Вычисление новой силы.

Теперь посчитаем, как выглядит новая сила:

F' = c * (2^(5/2)) * U^(5/2)

Здесь 2^(5/2) можно упростить:

2^(5/2) = 2^(2.5) = 4 * sqrt(2) ≈ 5.656

Таким образом, мы можем выразить новую силу как:

F' = 5.656 * c * U^(5/2) = 5.656 * F

Шаг 5: Заключение.

Таким образом, при увеличении напряжения на диоде в два раза, сила, действующая на анод, увеличивается примерно в 5.656 раз. Это означает, что при увеличении напряжения в два раза, сила, действующая на анод из-за удара электронов, возрастает более чем в 5.5 раз.