Содержание

Главная >> Электродинамика. Физика 10-11 кл. Мякишев

Глава 3. Электрический ток в различных средах

Ответы к упражнению 7

6. ≈ 2,4 г.

7. Определенная концентрация ионов есть результат динамического равновесия: количество ионов, возникающих вследствие электролитической диссоциации, равно убыли числа ионов вследствие обратного процесса — рекомбинации (ионы противоположных знаков, столкнувшись, могут образовать нейтральную молекулу).

Вблизи электродов концентрация ионов падает, и это равновесие нарушается. Число ионов, возникших вследствие диссоциации, оказывается больше числа рекомбинированных ионов. Именно этот процесс поставляет ионы в раствор электролита. Процесс происходит вблизи электродов. Внутри раствора электролита динамическое равновесие не нарушается.

8. За секунду к катоду прибывает и на нем выделяется n₊υ₊S положительных ионов (S — площадь катода). Одновременно удаляется n_υ_S отрицательных ионов. В процессе ухода отрицательных ионов динамическое равновесие между нейтральными молекулами раствора электролита и ионами, на которые они распадаются, нарушается (см. задачу 7). Вновь возникает n_υ_S отрицательных и столько же положительных ионов. Положительные ионы также выделяются на катоде, и в результате заряд, переносимый положительными ионами, выделившимися на катоде в секунду, оказывается численно равным полному току.

14. При охлаждении отрицательного угля дуга погаснет, так как горение дуги обеспечивается сильной термоэлектронной эмиссией с катода, которая прекращается при его охлаждении. Охлаждение положительного угля не будет влиять на работу дуги.

15. Полная энергия электрона равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

При приближении к кольцу потенциальная энергия электрона в поле кольца уменьшается, и за счет этого растет кинетическая энергия. Пройдя сквозь кольцо, электрон удаляется от него. При этом потенциальная энергия электрона увеличивается, а скорость постепенно уменьшается до нуля.

16. Первый диод начинает проводить ток только при U_a > 0, т. е. при U > ₁, второй — при U > ₂ и третий — при U > ₃. Поэтому график зависимости полного тока от напряжения представляет собой ломаную линию (рис. 7):

I = 0 при U ≤ ₁;

I = k(U - ₁) при ₁ ≤ U ≤ ₂;

I = k(U- ₁) + k(U - ₂) ₂ ≤ U ≤ ₃

I = k(U - ₁) + k(U - ₂) + k(U - ₃) при U ≥ ₃.

17. Анода достигают электроны с энергиями от 74 до 80 эВ. От потенциала сетки эта энергия не зависит. (1 эВ = 1,6 х 10^-19 Дж — это энергия, приобретаемая электроном при прохождении им разности потенциалов в 1 В.)

22. Нет, так как олово также четырехвалентно.

23. Правая часть — в пропускном, а левая часть — в запирающем направлении; ≈ 2,7 Ом; ≈ 1,1 МОм.