Лампа розжарення з вольфрамовою ниткою потужністю Р = 200 Вт розрахована на напругу U = 220 В. Робоча температура нитки розжарювання Т = 2700 К. Діаметр нитки d = 0,03 мм. Визначити довжину нитки розжарення лампи. При Т0 = 300 К питомий опір вольфраму ρ0 = 5,5·10-8 Ом·м. Температурний коефіцієнт опору вольфраму α = 0,0048 К -1

1) После соприкосновения исходный заряд 1-го шарика уменьшился вдвое

q(1) = q(2) = Q/2 =-4,8*10^(-11) /2 = -2,4*10^(-11) Кл

Число избыточных электронов

N = q(1)/e = -2,4*10^(-11)/ -16*10^(-19) = 1,5*10^7 

Заряд второго шарика

q(2) = -2,4*10^(-11) Кл

F = k*(mod(q(1) * mod(q(2))/r^2

Для вакуума  k = 9*109 Н*м/Кл2  справочное значение

Сила взаимодействия

F = 9*10^(9)*(2,4*10^(-11))^2/0,024^2 = 9*10^(-11) Н

2) Общая емкость конденсаторов

С = С1 + С2 = 6+10 = 16 мкФ

Заряд конденсатора

q = C1*U1 = C*U откуда

U = C1*U1/C = 6*400/16 = 150 В

q1 = C1*U = 6*10^(-6)*150 =0,9* 10^(-3) Кл

q2 = C2*U =16*10^(-6)*150 =2,4* 10^(-3) Кл

1) Масса фотона определяется как

m = h*(ню)/с^2 где h - постоянная Планка, с - скорость света, (ню) - частота

m = 6,626176*10^(-34)*2*10^15/ 3*10^8 = 4.42 *10^(-27) кг

Энергия фотона определяется формулой Эйнштейна

E = m*c^2 = 4,42*10^(-27)*(3*10^8)^2 = 3,978*10^(-10) Дж

2) По выше приведенным формулам рассчитываются масса фотонов (с поправкой (ню) = 1/(лямбда)), их энергия, затем находися разность между энергией фотона и работой выхода, а из разности энергий определяется скорость фотоэлектронов

A = m(e)* v^2/2 где А - разность энергий, m(e) - масса электрона

Откуда

v= sqrt(2*A/m(e) =