Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

106
Задача №7.4. Определите электрохимический эквивалент натрия. Относитель-
ный атомный вес натрия считать известным.
Указания по решению. Воспользуемся вторым законом Фарадея для электро-
лиза: электрохимический эквивалент
k всякого вещества пропорционален его
химическому эквиваленту
Э, т.е.
Э
C
k
⋅
=
,
где коэффициент пропорциональности является универсальной (для всех ве-
ществ одинаковой) постоянной, обратной постоянной Фарадея, т.е.
F
C
1
= .
Химический эквивалент натрия есть отношение его атомного веса к его ва-
лентности (см. приложение 4).
Завершите решение задачи в общем виде, произведите расчет и сравните
полученный результат с табличным значением искомой величины.
Задача №7.5. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется
рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами,
I=10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора S=200 см
2
, расстояние ме-
жду ними
d=1 см, разность потенциалов U=100 В. Подвижность положитель-
ных ионов
b
+
=1,4 см
2
/(В⋅с) и отрицательных b
-
=1,9 см
2
/(В⋅с), заряд каждого
иона равен элементарному заряду. Определите концентрацию пар ионов меж-
ду пластинами, если ток далек от насыщения. [9,5
⋅10
14
м
-3
] (3, с.176)
Указания по решению. Т.к. по условию ток далек от насыщения, то в газе идет
несамостоятельный разряд. При этом выполняется закон Ома в виде (7.5):
Ebbenj )(
−
+
+
=
,
где
n – концентрация ионов одного знака или, иначе говоря, концентрация пар
ионов (положительный ион + электрон), т.е искомая величина. Выражаем ее:
Ebbe
j
n
)(
−
+
+
=
.
Величину плотности тока найдем в соответствии с ее определением:
S
I
j =
, 
Задача №7.4. Определите электрохимический эквивалент натрия. Относитель-
ный атомный вес натрия считать известным.
Указания по решению. Воспользуемся вторым законом Фарадея для электро-
лиза: электрохимический эквивалент k всякого вещества пропорционален его
химическому эквиваленту Э, т.е.
                                 k = C ⋅Э,
где коэффициент пропорциональности является универсальной (для всех ве-
ществ одинаковой) постоянной, обратной постоянной Фарадея, т.е.
                                       1
                                  C= .
                                      F
Химический эквивалент натрия есть отношение его атомного веса к его ва-
лентности (см. приложение 4).
      Завершите решение задачи в общем виде, произведите расчет и сравните
полученный результат с табличным значением искомой величины.

Задача №7.5. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется
рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами,
I=10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора S=200 см2, расстояние ме-
жду ними d=1 см, разность потенциалов U=100 В. Подвижность положитель-
ных ионов b+=1,4 см2/(В⋅с) и отрицательных b-=1,9 см2/(В⋅с), заряд каждого
иона равен элементарному заряду. Определите концентрацию пар ионов меж-
ду пластинами, если ток далек от насыщения. [9,5⋅1014 м-3]   (3, с.176)
Указания по решению. Т.к. по условию ток далек от насыщения, то в газе идет
несамостоятельный разряд. При этом выполняется закон Ома в виде (7.5):
                             j = en (b+ + b− ) E ,
где n – концентрация ионов одного знака или, иначе говоря, концентрация пар
ионов (положительный ион + электрон), т.е искомая величина. Выражаем ее:
                                          j
                               n=                 .
                                    e(b+ + b− ) E
Величину плотности тока найдем в соответствии с ее определением:
                                      I
                                  j= ,
                                     S




                                    106

Страницы