Почему при отсутствии напряжения между анодом и катодом фотоэлемента ток вольтамерной характеристики не равен нулю? ​

Добрый день! Я рад быть вашим школьным учителем и помочь разобраться с вашим вопросом.

Фотоэлемент - это электронное устройство, которое используется для преобразования световой энергии в электрический ток. Он состоит из двух основных частей: анода и катода. Анод – это положительно заряженный электрод, а катод – отрицательно заряженный электрод.

Основной принцип работы фотоэлемента заключается в том, что когда на него падает свет, энергия световых квантов, называемых фотонами, переходит на электроны в атомах материала фотоэлемента. Эти электроны приобретают энергию и вырываются из своих атомов и становятся свободными электронами.

При наличии напряжения между анодом и катодом фотоэлемента, свободные электроны перемещаются с катода на анод, составляя электрический ток, который можно измерить. Это и называется "фототоком", который можно наблюдать на вольтамерной характеристике.

Теперь перейдем к ответу на ваш вопрос: почему при отсутствии напряжения между анодом и катодом фотоэлемента ток вольтамерной характеристики не равен нулю.

При исследовании фотоэлемента на вольтамерной характеристике мы изменяем напряжение между анодом и катодом, а на оси ординат откладываем величину фототока. При отсутствии внешнего напряжения (равного нулю) свободные электроны, вырвавшиеся из атомов под действием световой энергии, находятся в состоянии равновесия и не перемещаются внутри фотоэлемента. Когда электроны не перемещаются, то и фототока, как следствия, не возникает. В этом случае ток вольтамерной характеристики будет равен нулю.

Однако, даже при отсутствии напряжения между анодом и катодом, может возникать фототок. Это происходит, потому что при освещении фотоэлемента светом некоторая часть электронов все же приобретает энергию и вырывается из своих атомов. В результате этого возникает небольшое количество тока, который может быть измерен на вольтамерной характеристике. Однако, такой ток будет очень маленьким, поэтому на графике вольтамерной характеристики он может быть показан очень близким к нулю.

В итоге, когда нет напряжения между анодом и катодом, но фотоэлемент находится в освещенном состоянии, все же можно наблюдать некоторое количество фототока. Это происходит из-за того, что световые кванты передают энергию некоторым электронам, которые вырываются из своих атомов и создают небольшой ток.