Пучок электронов, разогнанных напряжением 5 кв, влетает в плоский конденсатор посередине между пластинами и параллельно им. длина конденсатора 10 см, расстояние между пластинами 10 мм. при каком наименьшем напряжении на конденсаторе электроны не будут вылетать из него?
Для решения данной задачи, нам потребуется знать основные законы электродинамики, а именно закон сохранения энергии:
Э1 = Э2,
где Э1 - начальная энергия электронов, разогнанных напряжением 5 кВ, а Э2 - энергия электронов на некотором напряжении, при котором они не вылетают из конденсатора.
Энергия электрона в поле электрического поля равна:
Э = q * U,
где q - заряд электрона (постоянная величина), U - напряжение на конденсаторе.
Также нам понадобится выражение для напряженности электрического поля E, которая определяется как отношение напряжения на конденсаторе к расстоянию между пластинами:
E = U / d,
где d - расстояние между пластинами.
Теперь мы можем записать выражение для энергии электрона в поле электрического поля, используя закон сохранения энергии:
q * U1 = q * U2,
где U1 = 5 кВ - начальное напряжение на конденсаторе, U2 - напряжение на конденсаторе, при котором электроны не вылетают из него.
Учитывая то, что q - постоянная величина, мы можем сократить ее с обеих сторон, и получим:
U1 = U2.
Таким образом, для того чтобы электроны не вылетали из конденсатора, напряжение на конденсаторе должно быть не меньше, чем начальное напряжение, то есть 5 кВ.
Ответ: Наименьшее напряжение на конденсаторе, при котором электроны не будут вылетать из него, равно 5 кВ.