8.1.6. Листочек фольги, покрытый $\beta$-радиоактивным веществом, испускает с единицы площади $\nu$ электронов в единицу времени. Их скорость равна $v$, любое направление скорости равновероятно. Найдите плотность тока. Почему она не зависит от $v$?
Решение
Найдем плотность тока через поверхность листа, считая что испускание равномерное и происходит с одной стороны листа. По определению плотности тока
$$j=\frac{I}{S},$$
где $I$ есть ток через площадь $S$ поверхности листа.
Далее
$$I=\frac{q}{t}\quad \text{и}\quad q=eN,$$
где $q$ есть заряд прошедший через поверхность за время $t$,$e$ есть заряд электрона, $N$ есть количество электронов прошедших поверхность за время $t$.
Предыдущие две формулы дают
$$j=\frac{eN}{St}.$$
Здесь выражение $\dfrac{N}{St}$ обозначено в условии через $\nu$, поэтому
$$j=e\nu.$$
Направление скорости вышедших носителей заряда равновероятно, значит, эта скорость не имеет отношения к току как направленному движению зарядов.