Решение на момент правки #14987 от , автор ar4senN. Это не текущая версия.

Условие

8.1.16∗. Катод и анод в вакуумном диоде — две параллельные металлические пластины с зазором = 0,5 см между ними. Площадь каждой пластины = 10 см. При напряжении = 5000 В между катодом и анодом идет ток = 1 А. Считая электрическое поле между пластинами однородным, определите плотность заряда в зависимости от расстояния до катода. Примите начальную скорость электронов равной нулю. Можно ли в рассматриваемом случае пренебречь действием на электроны их пространственного заряда?

Решение

Так как электрическое поле однородно справедливо уравнение:

.

.

Единственная сила создающая движение это электрическое взаимодействие с внешним электрическим полем.

.


.

Так как начальная скорость нулевая справедливо:

.

.

Пользуясь данными уравнениями находим скорость электрона в зависимости от расстояние

.


.

Малые изменение координаты () и количества заряда () за малое время

.



.

Подставляя значение скорости в зависимости от расстояния выводим конечную зависимость.

.

.

Рассмотрим особые точки как и

.


.

Рассмотрим плотность по площади в зависимости от расстояние

.


.

Рассмотрим особые точки как и

.


Ответ