2019-12-25
Элемент атомной батареи представляет собой конденсатор, на одну из пластин которого нанесен радиоактивный препарат, испускающий $\alpha$ - частицы со скоростью $v_{0} = 2,2 \cdot 10^{8} м/с$. Определить ЭДС этого элемента. Отношение заряда $\alpha$-частицы к ее массе $k = 4,8 \cdot 10^{7} Кл/кг$.
Решение:
Электродвижущая сила источника равна отношению работы сторонних сил по перемещению заряда по цепи к величине этого заряда. Максимальной ЭДС будет тогда, когда $\alpha$ - частицы уже не будут достигать противоположной пластины конденсатора. Другими словами, когда работа сторонних сил равна кинетической энергии вылетающих $\alpha$-частиц: $\mathcal{E}_{q} = \frac{mv_{0}^{2} }{2}$. Отсюда
$\mathcal{E} = \frac{mv_{0}^{2} }{2q} = \frac{v_{0}^{2} }{2k} \approx 5 \cdot 10^{5} В = 500 кВ$.