| ### Условие: | | ### Условие: |
| | | |
| $8.3.46$ Зонд, представляющий собой медную сетку, заземлен через сопротивление $R$ и помещен в пучок электронов, скорость которых на большом расстоянии от зонда равна $v$. Определите количество теплоты, выделяющейся в единицу времени при бомбардировке зонда электронами, если ток заземления равен $I$. | | $8.3.46$ Зонд, представляющий собой медную сетку, заземлен через сопротивление $R$ и помещен в пучок электронов, скорость которых на большом расстоянии от зонда равна $v$. Определите количество теплоты, выделяющейся в единицу времени при бомбардировке зонда электронами, если ток заземления равен $I$. |
| | | |
|  | |  |
| | | |
| ### Решение: | | ### Решение: |
| | | |
| $$ | | $$ |
| \Delta \varphi = IR \rightarrow \varphi_з = 0 | | \Delta \varphi = IR \rightarrow \varphi_з = 0 |
| $$ | | $$ |
| | | |
| $$ | | $$ |
| \frac{mv^2}{2}=e {\varphi}'\rightarrow {\varphi}' = \frac{mv^2}{2e} | | \frac{mv^2}{2}=e {\varphi}'\rightarrow {\varphi}' = \frac{mv^2}{2e} |
| $$ | | $$ |
| | | |
| $$ | | $$ |
| N=\frac{Q}{\Delta t} = IU | | N=\frac{Q}{\Delta t} = IU |
| $$ | | $$ |
| | | |
| $$ | | $$ |
| N = I({\varphi}'-\varphi) = I \Delta{\varphi}'=I\left(\frac{mv^2}{2e}-IR\right) | | N = I({\varphi}'-\varphi) = I \Delta{\varphi}'=I\left(\frac{mv^2}{2e}-IR\right) |
| $$ | | $$ |
| | | |
| | | |
| ### Альтернативное решение | | ### Альтернативное решение |
| | | |
| Представим процесс как цепь в установившемся режиме. Цепь из | | Представим процесс как цепь в установившемся режиме. Цепь из |
| - ЭДС, дающего энергию зярядам, | | - ЭДС, дающего энергию зярядам, |
| | | |
| - внутреннего сопротивления, характеризующего потери на пути бомбардировки, | | - внутреннего сопротивления, характеризующего потери на пути бомбардировки, |
| $$ | | $$ |
| | | |
| Второе правило Кирхгофа | | Второе правило Кирхгофа |
| | | |
| $$ | | $$ |
| Ir + IR = \mathscr E | | Ir + IR = \mathscr E |
| $$ | | $$ |
| | | |
| умножим на $I$ и выразим потери на пути бомбардировки | | умножим на $I$ и выразим потери на пути бомбардировки |
| | | |
| $$ | | $$ |
| I^2r = \mathscr EI - I^2R, | | I^2r = \mathscr EI - I^2R, |
| $$ | | $$ |
| | | |
| что с учетом выражения для ЭДС | | что с учетом выражения для ЭДС |
| | | |
| $$ | | $$ |
| P \equiv I^2r = I\left(\frac{mv^2}{2e} - IR\right). | | P \equiv I^2r = I\left(\frac{mv^2}{2e} - IR\right). |
| $$ | | $$ |
| | | |
| | | |
| #### Ответ: $N = I(m_ev^2/2e - IR)$ | | #### Ответ: $N = I(m_ev^2/2e - IR)$ |