Courant électronique maximal par unité de surface Calculatrice

✖La constante d'émission est une constante. Une constante d'émission est une valeur numérique ou un coefficient utilisé dans les équations mathématiques.ⓘ Constante d'émission [A]			+10% -10%
✖La température est une grandeur physique qui décrit le niveau d'énergie thermique dans un système.ⓘ Température [T]			+10% -10%
✖La fonction de travail est une mesure de la quantité minimale d'énergie nécessaire pour retirer un électron d'une surface solide et le libérer.ⓘ Fonction de travail [Φ]			+10% -10%

✖La densité de courant est une mesure du flux de charge électrique à travers une zone donnée d'un conducteur.ⓘ Courant électronique maximal par unité de surface [J]

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Formule

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Courant électronique maximal par unité de surface

Formule

`"J" = "A"*"T"^2*exp(-"Φ"/("[BoltZ]"*"T"))`

Exemple

`"3.138127A/cm²"="120"*("1100K")^2*exp(-"0.8eV"/("[BoltZ]"*"1100K"))`

Calculatrice

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Courant électronique maximal par unité de surface Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

La densité actuelle = Constante d'émission*Température^2*exp(-Fonction de travail/([BoltZ]*Température))
J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T))
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 4 Variables

Constantes utilisées

[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valeur prise comme 1.38064852E-23

Fonctions utilisées

exp - Dans une fonction exponentielle, la valeur de la fonction change d'un facteur constant pour chaque changement d'unité dans la variable indépendante., exp(Number)

Variables utilisées

La densité actuelle - (Mesuré en Ampère par mètre carré) - La densité de courant est une mesure du flux de charge électrique à travers une zone donnée d'un conducteur.
Constante d'émission - La constante d'émission est une constante. Une constante d'émission est une valeur numérique ou un coefficient utilisé dans les équations mathématiques.
Température - (Mesuré en Kelvin) - La température est une grandeur physique qui décrit le niveau d'énergie thermique dans un système.
Fonction de travail - (Mesuré en Joule) - La fonction de travail est une mesure de la quantité minimale d'énergie nécessaire pour retirer un électron d'une surface solide et le libérer.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Constante d'émission: 120 --> Aucune conversion requise
Température: 1100 Kelvin --> 1100 Kelvin Aucune conversion requise
Fonction de travail: 0.8 Électron-volt --> 1.28174186400001E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T)) --> 120*1100^2*exp(-1.28174186400001E-19/([BoltZ]*1100))

Évaluer ... ...

J = 31381.2706241948

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

31381.2706241948 Ampère par mètre carré -->3.13812706241948 Ampère par centimètre carré (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

3.13812706241948 ≈ 3.138127 Ampère par centimètre carré <-- La densité actuelle

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Nisarg

Institut indien de technologie, Roorlee (IITR), Roorkee

Nisarg a créé cette calculatrice et 100+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

Parminder Singh a validé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

< 12 Centrale thermique Calculatrices

Densité de courant de la cathode à l'anode

Aller Densité de courant cathodique = Constante d'émission*Température cathodique^2*exp(-([Charge-e]*Tension cathodique)/([BoltZ]*Température cathodique))

Courant électronique maximal par unité de surface

Aller La densité actuelle = Constante d'émission*Température^2*exp(-Fonction de travail/([BoltZ]*Température))

Énergie cinétique nette de l'électron

Aller Énergie nette des électrons = Densité de courant cathodique*((2*[BoltZ]*Température cathodique)/[Charge-e])

Tension de sortie donnée Niveaux d'énergie de Fermi

Aller Tension de sortie = (Niveau d'énergie de l'anode Fermi-Niveau d'énergie de la cathode Fermi)/[Charge-e]

Puissance de sortie du générateur

Aller Puissance de sortie = Tension de sortie*(Densité de courant cathodique-Densité de courant anodique)

Consommation de charbon par heure

Aller Consommation de charbon par heure = Apport de chaleur par heure/Pouvoir calorifique du charbon

Tension de sortie donnée Fonctions de travail d'anode et de cathode

Aller Tension de sortie = Fonction de travail de la cathode-Fonction de travail de l'anode

Efficacité thermique de la centrale électrique

Aller Efficacité thermique = L'efficacité globale/Efficacité électrique

Efficacité globale de la centrale électrique

Aller L'efficacité globale = Efficacité thermique*Efficacité électrique

Efficacité du cycle de Rankine

Aller Efficacité du cycle de Rankine = Production nette/Chaleur fournie

Énergie minimale requise par l'électron pour quitter la cathode

Aller Énergie nette = Densité de courant cathodique*Tension cathodique

Tension de sortie donnée Tensions d'anode et de cathode

Aller Tension de sortie = Tension cathodique-Tension anodique

Courant électronique maximal par unité de surface Formule

La densité actuelle = Constante d'émission*Température^2*exp(-Fonction de travail/([BoltZ]*Température))
J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T))

Quelle est la puissance de sortie maximale du générateur thermionique ?

Un seul TEG génère une puissance de 1 à 125 W. L'utilisation de plusieurs TEG dans une connexion modulaire peut augmenter la puissance jusqu'à 5 kW et Δ T max peut être supérieur à 70°C. Source de chaleur , par exemple, un système de caloduc (les appareils TEG et le système de caloduc peuvent être utilisés ensemble dans les systèmes de récupération de chaleur perdue).

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