нужна помощь по физике
какие силы действуют на электрон при его движении между электродами лампы? Чему они равны и как направлены?
По какой траектории движется электрон при наличии Е и В?
Что такое критическое поле и критический ток?
Как определяется е/m электрона в данной работе?
Лучший ответ
Пусть из электрода, имеющего более низкий потенциал, например из катода, вылетает электрон с кинетической энергией W0 и начальной скоростью v0, направленной вдоль силовых линий поля. Поле действует на электрон и ускоряет его движение к электроду, имеющему более высокий потенциал, например к аноду. То есть электрон притягивается к электроду с более высоким потенциалом. В данном случае поле называется ускоряющим.
В ускоряющем поле происходит увеличение кинетической энергии электрона за счет работы поля по перемещению электрона. В соответствии с законом сохранения энергии увеличение кинетической энергии электрона W-W0 равно работе поля, которая определяется произведением перемещаемого заряда е на пройденную им разность потенциалов U: W-W! = mv2/2 – mv20/2 = eU. Если начальная скорость электрона равна нулю, то W0 = mv20/2 = 0 и W=mv2/2 = eU, т. е. кинетическая энергия электрона равна работе поля. Скорость электрона в ускоряющем поле зависит от пройденной разности по’тенциалов.
Пусть направление начальной скорости электрона v0 противоположно силе F, действующей на электрон со стороны поля, т. е. электрон вылетает с некоторой начальной скоростью из электрода с более высоким потенциалом. Так как сила F направлена навстречу скорости v0, то электрон тормозится и движется прямолинейно, равномерно замедленно. Поле в этом случае называется тормозящим. Следовательно, данное поле для одних электронов является ускоряющим, а для других – тормозящим в зависимости от направления начальной скорости электрона. В тормозящем поле электрон отдает энергию полю. В обратном направлении электрон движется без начальной скорости в ускоряющем поле, которое возвращает электрону энергию, потерянную им при замедленном движении.
Если электрон влетает с начальной скоростью v0 под прямым углом к направлению силовых линий поля, то поле действует на электрон с силой F, определяемой по формуле f = eE и направленной в сторону более высокого потенциала. При отсутствии силы Рпотенци-ал совершил бы равномерное движение по инерции со скоростью v0. А под действием силы F электрон должен равноускоренно двигаться в направлении, перпендикулярном v0. Результирующее движение электрона происходит по параболе, причем электрон отклоняется в сторону положительного электрода. Если электрон не попадает на этот электрод и выйдет за пределы поля, то дальше он будет двигаться по инерции прямолинейно и равномерно. Электрон движется по некоторой параболе, причем либо попадает на один из электродов, либо выходит за пределы поля.
Критическое магнитное поле – значение поля, выше которого сверхпроводник находится в нормальном состоянии. Критические поля обычно лежат в интервале от нескольких десятков гаусс до нескольких сотен тысяч гаусс в зависимости от сверхпроводника и его металлофизического состояния. Критическое поле данного сверхпроводника меняется с температурой, уменьшаясь при ее повышении. При температуре перехода критическое поле равно нулю, а при абсолютном нуле оно максимально.
Критический ток – максимальный постоянный ток, который может выдерживать сверхпроводник без потери сверхпроводящего состояния. Как и критическое магнитное поле, критический ток сильно зависит от температуры, уменьшаясь при ее увеличении.
Остальные ответы
Похожие вопросы
Научный форум dxdy
Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не «падает» на ядро. Вот как Вы причину этого себе представляете, так и опишите. Пусть получится через чур научно. но пускай Главное как можно ближе к истине!
P.S.: есть Кулоновская сила стремящаяся соединить два заряда(«+» и «-«). У кулоновской силы есть что то похожее с силой тяжести(ну лично для меня это самое отражение в сходстве наблюдается ).
Размышляю дальше:
Если представить качели и один край задрать вверх(пусть будет это обозначаться как «+») а другой будет опущен вниз(«-«), то сила тяжести действуя на качели, в итоге будет стремится вернуть систему в равновесие. Но сама «природа» силы ни куда не исчезает, поэтому в итоге будет со стороны наблюдаться стремление к равновесию.
До Большого Взрыва не было ни чего. Но была приложена некая «таинственная сила» которая вывела систему из состояния равновесия. И возможно эту силу мы не способны не осязать не ощущать ни как то воспринимать ее именно как силу. возможно она даже вне времени. или в другом времени которое «течет» иначе. или вообще во всех параллельных временах сразу(такая вот фантазия) ).
И возможно даже сейчас эта сила действует на вселенную так, что пространство расширяется. А в один прекрасный миг действие этой силы прекратится и вселенная начнет возвращаться в исходное состояние(сжиматься).
Получается только состояние «не равновесия» позволяет нам почувствовать различные силы(тяжести, кулоновскую и т.п.)
И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то. потому что он внутри системы которую вывели из состояния равновесия.
И почему электрон не падает на ядро останется «вечной» загадкой
Так почему электрон не падает на ядро?
Re: Силы действующие на электрон в атоме
27.09.2016, 22:42
| Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось Munin 27.09.2016, 22:56, всего редактировалось 1 раз.
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не «падает» на ядро.
А вы знаете квантовую механику? Решение уравнения Шрёдингера с кулоновским потенциалом понимаете?
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то.
Вполне способны. Сначала Де Бройль в 1924, потом Гейзенберг в 1925, потом Дирак в 1925, потом Шрёдингер в 1926, потом Дирак в 1930, Хартри и Фок в 1930, Фейнман в 1948, Березин в 1974. Ну это главные, самые известные. Они быстро научили других.
Так что нет, вечной загадкой не останется. Вечной загадкой останется, почему невежды приписывают невежество другим людям.
Re: Силы действующие на электрон в атоме
28.09.2016, 06:54
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
(такая вот фантазия)
Мдяяя. не надо фантазировать — надо просто прочитать. Уже все за вас нафантазировали, решили, и даже померили. — Матвеев т5 Атомная физика
Re: Силы действующие на электрон в атоме
28.09.2016, 13:07
| Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось madschumacher 28.09.2016, 13:10, всего редактировалось 1 раз.
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
Хочу понять почему электрон(ну например в атоме водорода) не «падает» на ядро.
Тут по этому поводу, в принципе, все уже сказали. но, всё ж добавлю свои 5 копеек.
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
есть Кулоновская сила стремящаяся соединить два заряда(«+» и «-«)
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
У кулоновской силы есть что то похожее с силой тяжести
Если бы Вы вспомнили школьный курс физики, то даже могли бы сказать что конкретно у них похожего (у Кулоновского взаимодействия с Ньютоновской гравитацией).
Теперь продолжаем. Вы знаете простой наблюдательный факт: вот есть система Земля-Луна, она существует уже достаточное количество времени и никуда не падает. Причины этого легко доступны на advanced (продвинутом) школьном уровне. Т.е. на этом уровне понимания этого было бы уже вполне достаточно, чтобы представить себе уменьшенную копию данной системы без падения электрона (Луны) на ядро (Землю), и отмести Вашу гипотезу:
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
И аналогично в атоме есть нечто такое о чем человек не способен даже догадаться, представить, осмыслить как то. потому что он внутри системы которую вывели из состояния равновесия.
И почему электрон не падает на ядро останется «вечной» загадкой
Т.е. знание классической механики на школьном уровне достаточно, чтобы не лепить подобные выдумки.
Но, конечно, в реальности все немного сложнее, если знать чууууточку больше. В Ньютоновской гравитации (про ОТО не говорим сейчас) нет эффекта, уносящего энергию из системы Луна-Земля. А вот в случае зарядов такая штука есть (лучистое трение, вроде, зовется). И вот за счет него электрон должен был бы упасть на ядро, если бы подчинялся классмеху. Для объяснения этого парадокса был придуман Бором костыль (a.k.a. ad hoc гипотеза) — не излучающие орбиты. Это привело к созданию старого квант.меха. Хоть эти орбиты и были неким НЁХ, но в отличие от Вашей писанины эта гипотеза имела и описательную и предсказательную силу (и была фальсифицируема, привет Попперу), а не постулировала нечто неописуемое и невообразимое, с этим можно было работать и получать полезные результаты. Конечно, потом Гейзенберг, Шрёдингера, Дирак и иже с ними создали уже нормальную новую теорию, которая объясняла уже все факты, включая старый квантмех (как квазикласическое приближение), а также переходила в обычный классмех (или классстатмех) при увеличении энергий, масс, температуры и т.д.
И хотя нам пришлось отказаться от привычных нам понятий, эта теория (квантмех) имеет описательную и предсказательную силу, в частности, она описывает атом водорода и легко объясняет почему там ничего не падает. Правда, для объяснения этого придется хоть немного узнать о понятиях и результатах этой теории (кст., хорошо и много раз проверенной и перепроверенной).
Re: Силы действующие на электрон в атоме
28.09.2016, 13:28
Последний раз редактировалось wrest 28.09.2016, 13:30, всего редактировалось 1 раз.
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
Так почему электрон не падает на ядро?
Потому что это ему запрещено делать. Нельзя падать.
Но таки иногда это всё же происходит, если давление становится непомерным и атомы начинают как бы вжиматься друг в друга, и тогда упавший (вжатый давлением) на ядро электрон превращает какой-то протон в нейтрон, а поскольку в атомах обычно число протонов равно числу электронов, то когда все электроны атома падают на протоны, в атомном ядре остаются только нейтроны, после чего такие ядра падают друг на друга и получаются сердцевины нейтронных звезд.
Я думаю, можно наверное сказать, что нейтронные звезды, в сердцевине, состоят из вещества, в котором электроны попадали на ядра (но только они не сами попадали, а под действием давления) 🙂
Oleg58 в сообщении #1155261 писал(а):
Получается только состояние «не равновесия» позволяет нам почувствовать различные силы(тяжести, кулоновскую и т.п.)
Ну не знаю, если вы сидите на стуле в равновесии, ваш зад вполне явственно ощущает силу тяжести.
Re: Силы действующие на электрон в атоме
28.09.2016, 16:07
| Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось arseniiv 28.09.2016, 16:50, всего редактировалось 3 раз(а).
wrest пришёл и ерунды понаписал.
wrest в сообщении #1155366 писал(а):
Потому что это ему запрещено делать. Нельзя падать.
Это объяснение в духе уже упомянутой модели Бора, на текущем уровне ненужное. В нормальной квантовой теории это не «нельзя», а просто есть набор стационарных состояний, в которых волновая функция электрона никак не меняется (кроме как по фазе). Если же, с другой стороны, загнать электрон или любую другую квантовую частицу в слишком маленькую область (для электрона — например, размером с ядро), она после этого живо разлетится во все стороны из-за соотношения неопределённостей. Чем больше масса частицы, тем меньшую область она «позволит», так что волновые функции электрона и протона в атоме водорода могли бы быть более похожи, если бы те имели близкие массы, но их массы отличаются в ≈2000 раз.
wrest в сообщении #1155366 писал(а):
Но таки иногда это всё же происходит, если давление становится непомерным и атомы начинают как бы вжиматься друг в друга, и тогда упавший (вжатый давлением) на ядро электрон превращает какой-то протон в нейтрон, а поскольку в атомах обычно число протонов равно числу электронов, то когда все электроны атома падают на протоны, в атомном ядре остаются только нейтроны, после чего такие ядра падают друг на друга и получаются сердцевины нейтронных звезд.
Это ужасное описание, лучше бы его здесь не было. Одной из проблем будет хотя бы то, что существует не реакция 
, а реакция 
.
Какая сила действует на электрон, влетающий в однородное магнитное поле с индукцией 10 мТл перпендикулярно линиям индукции со скоростью 3 • 106 м/с?
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,729
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Научный форум dxdy
В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.
Какие силы действуют на электрон в проводнике с током?
Какие силы действуют на электрон в проводнике с током?
30.05.2019, 09:13
Последний раз редактировалось Eugene567 30.05.2019, 09:25, всего редактировалось 1 раз.
У меня несколько вопросов:
1. Какие силы действуют на электрон в проводнике с током?
2. Какие частицы являются источником этих сил?
Меня не интересует ЭДС или какие либо концепции для облегчения описания течения тока.
Меня интересует какие конкретно частицы (атомы, ионы или другие электроны) являются источником электрического поля,
вызывающее течение тока.
3. Действуют ли протекающие по проводу электроны друг на друга?
Допустим у меня есть обычная цепь с одним резистором. Если я увеличиваю сопротивление этого резистора, при том, что напряжение остается постоянным, то ток падает.
Как я понимаю это происходит потому что, модуль вектора напряженности электрического поля E в проводе падает.
Главный вопрос — как это электрическое поле в проводе (вектор E) «чувствует» что я изменил сопротивление?
Что такое происходит в проводе, что вектор E падает?
Если речь идет о потоке воды в трубе, то это я себе могу представить. Действительно если возникло препятствие (засор), то самые близкие к засору молекулы остановятся, их остановка остановит молекулы позади и т.д. пока вся вода не остановиться.
Или как если я иду в толпе в коридоре. Если человек впереди меня остановится, то и я остановлюсь и человек позади меня тоже остановится и т.д пока вся толпа в коридоре не остановиться.
Так вот еще вопрос — электроны ведут себя также как и люди в коридоре? Если так, то получается электроны друг друга отталкивают в проводнике с электрическим током. Либо же они «косвенно» отталкивают друг друга. То есть электрон покинул атом металла (и вообще проводник), атом металла превратился в положительный ион и притянул электрон позади. По другому объяснить изменения вектора E проводе при изменении сопротивления я не могу. Не могли бы вы на пальцах объяснить почему вектор E в проводе падает при изменении сопротивления резистора?