2018-01-11
Сила тока, характеризующая поток заряженных частиц в луче электронно-лучевой трубки, $I = 400 мкА$, ускоряющее напряжение $U = 10 кB$, отношение заряда электрона к его массе $e/m = 1,76 \cdot 10^{11} Кл/кг$. Найти силу давления электронного пучка на экран трубки, полагая, что электроны поглощаются экраном.
Решение:
Сила давления равна импульсу, передаваемому электронами экрану в единицу времени:
$F = \frac{ \Delta p}{ \Delta t} = mv \frac{ \Delta N}{ \Delta t}$,
где $\frac{ \Delta N}{ \Delta t}$ - число электронов, падающих на экран в единицу времени. Это число определим через известную силу тока:
$I = \frac{ \Delta q}{ \Delta t} = e \frac{ \Delta N}{ \Delta t}; \frac{ \Delta N}{ \Delta t} = \frac{I}{e}$.
Определяя затем скорость электронов из уравнения для энергии
$\frac{mv^{2}}{2} = eU; v = \sqrt{ \frac{2 eU}{m}}$.
находим
$F = I \sqrt{ \frac{2U}{e/m}} = 1,3 \cdot 10^{-7} Н$.