Responde Aí
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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 28.Exercícios e Problemas - Ex. 60

Um acelerador linear produz um feixe pulsado de elétrons. A corrente do pulso é de 0,5   A   e a sua duração é de   0,10   μ s . (a) Quantos elétrons são acelerados por pulso? (b) Qual é a corrente média de uma máquina operando a 500 pulsos por segundo? (c) Se os elétrons forem acelerados até uma energia de 50 MeV, quais serão as potencias média e de pico desse acelerador?

Passo 1

Essa resposta é especial para os que fazem parte da sociedade dos vilões do nosso malvado favorito Gru! Mas aqui no Responde Aí você tem acesso a tudo, então bora lá, para a questão A, a carga q acelerada em cada pulso é dada por:

Portanto o número N de elétrons acelerados é:

Passo 2

Agora para questão B, a carga total que passa numa seção qualquer do feixe durante um intervalo de tempo τ é Q = n q τ , onde n é o número de pulsos por unidade de tempo e q é a carga em cada pulso. Assim, a corrente média i m é:

Passo 3

Por fim para a questão C, a voltagem aceleradora é V = K / e , onde K é a energia cinética final de um elétron. Portanto:

Com isto, a potência por pulso, que é também a potência de pico, é:

E A potência média por pulso é:

Resposta

A:

N = 3,125 × 10 11   e l é t r o n s

B:

i m = 25   μ A

C:

P p i c o = 25   M W P m é d i a = 1,3   k W

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