Рентгенівська трубка с ККД 1,2% працює за напруги 66,3 кВ. Вона випромінює щосекунди 4*10^15 фотонів із довжиною хвилі 100пм. Визнач силу струму, що споживає трубка.
ККД рентгенівської трубки означає, що вона перетворює електричну енергію в енергію рентгенівських фотонів з ефективністю 1,2%. Отже, електрична потужність, споживана трубкою, є:
P = (1/0.012) * E_photon / t,
де E_photon - енергія кожного фотона, t - часовий інтервал між випромінюванням фотонів.
Енергія кожного фотона може бути визначена з його довжини хвилі:
E_photon = h * c / λ,
де h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.
Знаючи ці значення, ми можемо визначити потужність:
E_photon = 6.626 x 10^-34 J*s * 3.0 x 10^8 m/s / (100 x 10^-12 m) = 1.989 x 10^-15 J
P = (1/0.012) * 1.989 x 10^-15 J / (4 x 10^15 s^-1) = 4.13 x 10^-7 W
Сила струму може бути визначена за допомогою закону Ома:
I = P / V,
де V - напруга, прикладена до рентгенівської трубки.
Таким чином, сила струму буде:
I = 4.13 x 10^-7 W / 66,3 x 10^3 V = 6.22 x 10^-12 A.
Answers & Comments
Ответ:
ККД рентгенівської трубки означає, що вона перетворює електричну енергію в енергію рентгенівських фотонів з ефективністю 1,2%. Отже, електрична потужність, споживана трубкою, є:
P = (1/0.012) * E_photon / t,
де E_photon - енергія кожного фотона, t - часовий інтервал між випромінюванням фотонів.
Енергія кожного фотона може бути визначена з його довжини хвилі:
E_photon = h * c / λ,
де h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.
Знаючи ці значення, ми можемо визначити потужність:
E_photon = 6.626 x 10^-34 J*s * 3.0 x 10^8 m/s / (100 x 10^-12 m) = 1.989 x 10^-15 J
P = (1/0.012) * 1.989 x 10^-15 J / (4 x 10^15 s^-1) = 4.13 x 10^-7 W
Сила струму може бути визначена за допомогою закону Ома:
I = P / V,
де V - напруга, прикладена до рентгенівської трубки.
Таким чином, сила струму буде:
I = 4.13 x 10^-7 W / 66,3 x 10^3 V = 6.22 x 10^-12 A.