№903 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Какова сила тока насыщения при несамостоятельном газовом разряде, если ионизатор образует ежесекундно $$10^9$$ пар ионов в одном кубическом сантиметре? Площадь каждого из двух плоских параллельных электродов — $$100\ \text{см}^2$$, расстояние между ними — $$5\ \text{см}$$.

За время $$t$$ в объёме между пластинами $$V=Sd$$ образуется

$$N=Vnt=S d n t$$

пар ионов. Каждая пара даёт два заряда, поэтому полный заряд

$$q=2eN=2eS d n t$$

Тогда сила тока насыщения

$$I=\frac{q}{t}=2eSdn$$

Подставим значения в СИ:

$$S=100\ \text{см}^2=100\cdot 10^{-4}\ \text{м}^2=10^{-2}\ \text{м}^2$$

$$d=5\ \text{см}=5\cdot 10^{-2}\ \text{м}$$

$$n=10^9\ \text{см}^{-3}=10^9\cdot 10^6=10^{15}\ \text{м}^{-3}$$

$$e=1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{Кл}$$

Тогда

$$I=2\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}\cdot 10^{-2}\cdot 5\cdot 10^{-2}\cdot 10^{15} =1{,}6\cdot 10^{-7}\ \text{А}$$

$$1{,}6\cdot 10^{-7}\ \text{А}=160\ \text{нА}$$

Ответ: $$I=160\ \text{нА}$$.