Notifiche
Cancella tutti

[Risolto] Corrente, densità di corrente

  

0

In un acceleratore di particelle un fascio di protoni di raggio $1.2 \mathrm{~mm}$ si propaga con energia cinetica pari a $3.8 \mathrm{MeV}$, trasportando una corrente di $0.34 \mathrm{~mA}$. Calcolare:
(a) la densità di corrente del fascio;
(b) la d.d.p. necessaria ad accelerare i protoni inizialmente fermi;
(c) la velocità dei protoni $\left(m_p=1.67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg}\right)$;
(d) la densità $n$ dei protoni nel fascio;
(e) il numero di protoni che in $2.1 \mathrm{~ms}$ colpiscono un bersaglio perpendicolare al fascio.
(a) $j=75.2 \mathrm{Am}^{-2}$; (b) $V=-3.8 \mathrm{MV}$; (c) $v=2.70 \cdot 10^7 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}$;
(d) $n=1.74 \cdot 10^{13}$ protoni $\mathrm{m}^{-3}$; (e) $N=4.46 \cdot 10^{12}$ protoni

IMG 9488
Autore
2 Risposte



1

PUNTO A

J = I/(pi r^2) =

=3.4*10^(-4)/(pi*1.44*10^(-6)) A/m^2 = 75.2 A/m^2

PUNTO B

 q V = E 

V = E/q = 3.8*10^6/1 = 3.8 * 10^6 V

PUNTO C

1/2 mp v^2 = E

v = sqrt (2E/mp) = sqrt (2*3.8*10^6*1.602*10^(-19)/(1.67*10^(-27)) m/s =

= 2.7*10^7 m/s

PUNTO D

J = n q v =>

n = J/(vq) = 75.2/(2.7*10^7*1.602*10^(-19)) = 1.74*10^13protoni/m^3

PUNTO E

n pi r^2 v T = 1.74*10^13 * pi * 0.0012^2 *2.7*10^7 *0.0021 = 4.46 * 10^12 protoni



1

a) J = I/S = 3.4*10^(-4)/(pi * (1.2*10^(-3)^2) A/m^2 = 75.2 A/m^2

b) e V = L

V = 3.8*10^6/1 = 3.8 * 10^6 V

c) 1/2 mp v^2 = E

v = sqrt(2E/mp) = sqrt (7.6*10^6*1.6*10^(-19)/(1.67*10^(-27)) = 2.7 * 10^7 m/s

d) J = n e v

n = J/(e v) = 75.2/(1.6*10^(-19)*2.7*10^7) = 1.74 * 10^13 protoni/m^3

e) N = I Dt / e = 3.4*10^(-4) * 2.1*10^(-3)/(1.6*10^(-19)) = 4.46 * 10^12



Risposta
SOS Matematica

4.6
SCARICA