Лидеры

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт


ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор


ID: 401284

Михаил Александров

Советник


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт


ID: 400669

epimkin

Профессионал


ID: 401888

puporev

Профессор


ID: 405239

al4293189

4-й класс


8.13.11

14.01.2022

JS: 2.13.38
CSS: 4.8.5
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2022-01-27 07:16:01-standard


Консультация онлайн # 201917

Раздел: Физика
Автор вопроса: Evgecha (Посетитель)
Дата: 14.12.2021, 19:05 Консультация закрыта
Поступило ответов: 1
Уважаемые эксперты! Очень прошу помочь мне в решении данной задачи. Надеюсь на быстрый ответ. Буду очень благодарна за оказанную помощь. С уважением Евгения
Воздух между плоскими электродами площадью 100 см^2, находящимися на расстоянии 5 см друг от друга, ионизируется рентгеновскими лучами. При этом сила тока насыщения равна 10^-7 А. Определите число пар ионов, создаваемых ионизатором в 1 см^3 в 1 с, а так же концентрацию этих пар в установившемся состоянии. Коэффициент рекомбинации для воздуха 1,6 * 10 ^-6 см^3/c
Последнее редактирование 16.12.2021, 18:49 Konstantin Shvetski (Модератор)

-----
Прикрепленные файлы:

Ответ # 1, Konstantin Shvetski (Модератор)

Здравствуйте, Evgecha
Попробуем...
Дано:
S=100 cм2=10-2м2
d=5 см=5*10-2м
I=10-7A
V0=1 см3=10-6м3
t0=1 c
α=1,6*10-6см
Найти:
N0; n
Решение:
В условии ничего не сказано о заряде ионов... будем для определенности считать их однозарядными, т.е., заряд каждого иона равен элементарному (е=1,6*10-19Кл), если что либо в наших дальнейших рассуждениях нам не укажет на иное...
1. Сила тока
I=q/t=(e*N)/t=(e*n*V)/t=(e*n*d*S)/t
отсюда
n=It/(edS) - концентрация носителей заряда (ионов одного знака) в установившемся режиме, т.е., при силе тока равной току насыщения.
n=10-7*1/(1,6*10-19*5*10-2*10-2) = 1,25*1015м-3 = 1,25*109см-3
Таким образом, в установившемся режиме каждую секунду в каждом кубическом сантиметре имеем ионов проводимости N=1,25*109-3-1
2. В стационарном поле при небольших токах концентрация положительных ионов равна концентрации отрицательных и, соответственно, равна концентрации пар ионов. Естественно, то же можно сказать и о количестве разноименных ионов и пар ионов. При этом:
n=n+=n-=√(NREC/α)
Отсюда, количество рекомбинирующих ионов
NREC=α*n2
NREC=1,6*10-12*(1,25*1015м-3)2 = 2,5*1018м-3-1=2,5*1012см-3-1
3. Теперь, число пар ионов, создаваемых ионизатором в 1 см^3 в 1 с
N0=N+NREC
Поскольку NREC больше N в 2000 раз
(NREC/N = 2,5*1012см-3-1/1,25*109-3-1=2000)(т.е., бОльшая часть ионов рекомбинирует и лишь одна из двух тысяч пар ионов участвует в переносе заряда между электродами),
то можно считать, что N0≈NREC=2,5*1012см-3-1
*******
впервые в истории мне попалась такая задача (коэффициент рекомбинации), поэтому я не уверен на 100% в правильности своих размышлений и буду вам благодарен, если вы, Evgecha, сообщите мне о результатах предъявления нашего с Вами решения Вашему преподавателю smile
*******
Удачи
smile

Konstantin Shvetski

Модератор
18.12.2021, 22:45
5
Уважаемый эксперт! Доброго времени суток! Огромное спасибо за решение задачи. Надо сказать, что я ее решила сама, намного проще и долго мучалась, сомневаясь в правильности решения. Поэтому обратилась к вам за помощью. Мое решение прошло у преподавателя, но все равно такой я дотошный человек. Прочитав ваше решение, у меня в голове, что называется пазлы сошлись и я, наконец-то, успокоилась. Думаю, что ваше решение более правильное. Большое спасибо за отзывчивость. С Наступающим Новым годом!

Мини-форум консультации # 201917

Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

323409

= общий =    16.12.2021, 14:19
Автор, а мы в свою очередь будем очень благодарны, если вы текст вопроса напечатаете "вручную" с помощью клавиатуры. Читайте Правила портала...здесь фотографии используют как вспомогательный материал.
=====
С уважением, shvetski
Evgecha

Посетитель

ID: 405643

323413

= общий =    16.12.2021, 16:06
Доброго времени суток, уважаемые эксперты!Принимаю замечание, по поводу того, что нужно напечатать текст задачи вручную. Сознаюсь, что правила читала бегом... Спасибо, впредь учту. А сейчас печатаю текст задачи вручную :

Воздух между плоскими электродами площадью 100 см^2, находящимися на расстоянии 5 см друг от друга, ионизируется рентгеновскими лучами. При этом сила тока насыщения равна 10^-7 А. Определите число пар ионов, создаваемых ионизатором в 1 см^3 в 1 с, а так же концентрацию этих пар в установившемся состоянии. Коэффициент рекомбинации для воздуха 1,6 * 10 ^-6 см^3/c

Впредь буду внимательней. С уважением Евгения
Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

323415

= общий =    16.12.2021, 18:52
Спасибо, Evgecha, Ваш вопрос отредактирован - теперь старым академикам не придется сильно напрягать свои больные глазки, а напрягать будем только мозги, помогая Вам в решении задач smile
=====
С уважением, shvetski
Evgecha

Посетитель

ID: 405643

323488

= общий =    19.12.2021, 16:36
P.S Если хотите я могу загрузить свое решение задачи. Ответы мои сошлись с вашими!!! но можно в виде рисунка?
Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

323495

= общий =    19.12.2021, 20:25
Да, хочу, очень интересно, что может быть проше, чем мое решение smile буду благодарен, спасибо
=====
С уважением, shvetski
Evgecha

Посетитель

ID: 405643

323501

= общий =    20.12.2021, 11:49
Доброго времени суток.
Вот как то так рассуждала над этой задачей

-----
Прикрепленные файлы:

Evgecha

Посетитель

ID: 405643

324189

= общий =    18.01.2022, 19:44
Экспертам раздела
Доброго времени суток, уважаемые эксперты!
Я вновь прошу вашей помощи в решении вроде несложной задачи. Что - то сама запуталась!
Текст задачи:
Естественный свет проходит через систему из двух одинаковых несовершенных поляризаторов. Каждый из них пропускает в своей плоскости 85% светового потока и обуславливает степень поляризации 0,9. Какую долю первоначальной интенсивности света составляет интенсивность света, прошедшего через эту систему, если поляризаторы скрещены?

Буду очень благодарна за оперативный ответ
С уважением Евгения
Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

324192

= общий =    19.01.2022, 00:27
А почему текст-то вопроса пишите в мини-форуме? smile причем в другой задаче )) здесь его уже никто не увидит, потому что эта консультация уже закрыта )
Создайте новую консультацию и туда (чтоб заново не печатать) скопируйте этот текст.
*****
smile а вы уже и сами это сделали - ну и молодцы
Удачи тогда
=====
С уважением, shvetski
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.