Corrente máxima de elétrons por unidade de área Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Densidade atual = Constante de Emissão*Temperatura^2*exp(-Função no trabalho/([BoltZ]*Temperatura))
J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funções, 4 Variáveis
Constantes Usadas
[BoltZ] - Boltzmann constant Valor considerado como 1.38064852E-23 Joule/Kelvin
e - Napier's constant Valor considerado como 2.71828182845904523536028747135266249
Funções usadas
exp - Exponential function, exp(Number)
Variáveis Usadas
Densidade atual - (Medido em Ampere por Metro Quadrado) - Densidade de corrente é uma medida do fluxo de carga elétrica através de uma determinada área de um condutor.
Constante de Emissão - Constante de emissão é uma constante.
Temperatura - (Medido em Kelvin) - A temperatura é uma quantidade física que descreve o nível de energia térmica em um sistema.
Função no trabalho - (Medido em Joule) - A Função Trabalho é uma medida da quantidade mínima de energia necessária para remover um elétron de uma superfície sólida e libertá-lo.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Constante de Emissão: 120 --> Nenhuma conversão necessária
Temperatura: 1100 Kelvin --> 1100 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Função no trabalho: 0.8 Electron-Volt --> 1.28174186400001E-19 Joule (Verifique a conversão aqui)
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T)) --> 120*1100^2*exp(-1.28174186400001E-19/([BoltZ]*1100))
Avaliando ... ...
J = 31381.2706241948
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
31381.2706241948 Ampere por Metro Quadrado -->3.13812706241948 Ampere por Centímetro Quadrado (Verifique a conversão aqui)
RESPOSTA FINAL
3.13812706241948 3.138127 Ampere por Centímetro Quadrado <-- Densidade atual
(Cálculo concluído em 00.006 segundos)

Créditos

Criado por nisarg
Instituto Indiano de Tecnologia, Roorlee (IITR), Roorkee
nisarg criou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!
Verificado por Parminder Singh
Universidade de Chandigarh (CU), Punjab
Parminder Singh verificou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

9 Usina Térmica Calculadoras

Taxa Líquida de Fornecimento de Energia ao Cátodo
Vai Energia Líquida do Cátodo = Densidade de Corrente do Cátodo*(Tensão do Cátodo+(2*[BoltZ]*Temperatura do cátodo)/[Charge-e])-Densidade de Corrente Anódica*(Tensão do Ânodo+(2*[BoltZ]*Temperatura do Ânodo)/[Charge-e])
Densidade de corrente do cátodo ao ânodo
Vai Densidade de Corrente do Cátodo = Constante de Emissão*Temperatura do cátodo^2*exp(-([Charge-e]*Tensão do Cátodo)/([BoltZ]*Temperatura do cátodo))
Corrente máxima de elétrons por unidade de área
Vai Densidade atual = Constante de Emissão*Temperatura^2*exp(-Função no trabalho/([BoltZ]*Temperatura))
Energia cinética líquida do elétron
Vai Energia Líquida de Elétrons = Densidade de Corrente do Cátodo*((2*[BoltZ]*Temperatura do cátodo)/[Charge-e])
Saída de energia do gerador
Vai Potência da saída = Voltagem de saída*(Densidade de Corrente do Cátodo-Densidade de Corrente Anódica)
Tensão de saída dados níveis de energia Fermi
Vai Voltagem de saída = (Nível de Energia Fermi do Ânodo-Nível de energia Fermi do cátodo)/[Charge-e]
Tensão de saída dada funções de trabalho de ânodo e cátodo
Vai Voltagem de saída = Função de trabalho do cátodo-Função de Trabalho do Ânodo
Energia mínima exigida pelo elétron para deixar o cátodo
Vai Energia Líquida = Densidade de Corrente do Cátodo*Tensão do Cátodo
Tensão de saída dadas as tensões de ânodo e cátodo
Vai Voltagem de saída = Tensão do Cátodo-Tensão do Ânodo

Corrente máxima de elétrons por unidade de área Fórmula

Densidade atual = Constante de Emissão*Temperatura^2*exp(-Função no trabalho/([BoltZ]*Temperatura))
J = A*T^2*exp(-Φ/([BoltZ]*T))

Qual é a potência máxima de saída do gerador termiônico?

Um único TEG gera potência de 1 a 125 W. O uso de mais TEGs em uma conexão modular pode aumentar a potência em até 5 kW e Δ T máx pode ser maior que 70°C. Fonte de calor, por exemplo, um sistema de tubo de calor (os dispositivos TEG e o sistema de tubo de calor podem ser usados juntos em sistemas de recuperação de calor residual).

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