um acelerador linear produz um feixe pulsado de eletrons A corrente do pulso é de 0,4 A e a sua duração é de 100 ms (a) quantos eletrons sao acelerados por pulso (b) qual é a corrente media de uma máquina operando a 400 pulsos por segundos (c) se os eletrons forem acelerados até uma energia de 40 mev quais serao as potências media e de pico desse acelerador
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Resposta:
(a) Para calcular o número de elétrons acelerados por pulso, você pode usar a fórmula:
\[ Q = I \cdot \Delta t \]
onde \( Q \) é a carga, \( I \) é a corrente e \( \Delta t \) é a duração do pulso. Neste caso, \( I = 0,4 \, \text{A} \) e \( \Delta t = 0,1 \, \text{s} \).
\[ Q = 0,4 \, \text{A} \cdot 0,1 \, \text{s} = 0,04 \, \text{C} \]
A carga é igual ao número de elétrons multiplicado pela carga elementar (\( e \)):
\[ Q = N \cdot e \]
Agora, resolvemos para \( N \):
\[ N = \frac{Q}{e} \]
Onde \( e \) é a carga elementar, aproximadamente \( 1,602 \times 10^{-19} \, \text{C} \).
(b) A corrente média (\( I_{\text{média}} \)) pode ser encontrada multiplicando o número de pulsos por segundo (\( f \)) pelo número de elétrons por pulso (\( N \)):
\[ I_{\text{média}} = f \cdot N \]
Neste caso, \( f = 400 \, \text{pulsos/s} \).
(c) Para calcular a potência média (\( P_{\text{média}} \)) e de pico (\( P_{\text{pico}} \)) do acelerador, você pode usar as seguintes fórmulas:
\[ P_{\text{média}} = N \cdot e \cdot U \cdot f \]
\[ P_{\text{pico}} = N \cdot e \cdot U \cdot f_{\text{pulso}} \]
onde \( U \) é a energia dos elétrons acelerados e \( f_{\text{pulso}} \) é a frequência do pulso.
Lembre-se de converter a energia para joules, se necessário. \( 1 \, \text{eV} = 1,602 \times 10^{-19} \, \text{J} \).