Выходное напряжение с учетом уровней энергии Ферми Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Выходное напряжение = (Уровень энергии Ферми анода-Катодный уровень энергии Ферми)/[Charge-e]
Vout = (εfa-εfc)/[Charge-e]
В этой формуле используются 1 Константы, 3 Переменные
Используемые константы
[Charge-e] - Заряд электрона Значение, принятое как 1.60217662E-19
Используемые переменные
Выходное напряжение - (Измеряется в вольт) - Выходное напряжение — это чистая разность потенциалов. Выходное напряжение представляет собой разность электрических потенциалов между положительными и отрицательными клеммами устройства или цепи.
Уровень энергии Ферми анода - (Измеряется в Джоуль) - Анодный уровень энергии Ферми — это концепция в физике твердого тела, которая относится к уровню энергии, на котором существует 50% вероятность найти электрон при абсолютной нулевой температуре.
Катодный уровень энергии Ферми - (Измеряется в Джоуль) - Катодный уровень энергии Ферми — это концепция в физике твердого тела, которая относится к уровню энергии, на котором существует 50% вероятность найти электрон при абсолютной нулевой температуре.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Уровень энергии Ферми анода: 2.87 Электрон-вольт --> 4.59824893710002E-19 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
Катодный уровень энергии Ферми: 2.6 Электрон-вольт --> 4.16566105800002E-19 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
Vout = (εfa-εfc)/[Charge-e] --> (4.59824893710002E-19-4.16566105800002E-19)/[Charge-e]
Оценка ... ...
Vout = 0.27000011964973
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
0.27000011964973 вольт --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
0.27000011964973 0.27 вольт <-- Выходное напряжение
(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Кредиты

Сделано Нисарг
Индийский технологический институт, Рурли (МИТР), Рурки
Нисарг создал этот калькулятор и еще 100+!
Проверено Парминдер Сингх
Чандигархский университет (ТС), Пенджаб
Парминдер Сингх проверил этот калькулятор и еще 600+!

12 Тепловая электростанция Калькуляторы

Плотность тока от катода к аноду
Идти Катодная плотность тока = Константа выбросов*Температура катода^2*exp(-([Charge-e]*Катодное напряжение)/([BoltZ]*Температура катода))
Максимальный электронный ток на единицу площади
Идти Плотность тока = Константа выбросов*Температура^2*exp(-Рабочая функция/([BoltZ]*Температура))
Чистая кинетическая энергия электрона
Идти Электронная чистая энергия = Катодная плотность тока*((2*[BoltZ]*Температура катода)/[Charge-e])
Выходное напряжение с учетом уровней энергии Ферми
Идти Выходное напряжение = (Уровень энергии Ферми анода-Катодный уровень энергии Ферми)/[Charge-e]
Выходная мощность генератора
Идти Выходная мощность = Выходное напряжение*(Катодная плотность тока-Плотность анодного тока)
Расход угля в час
Идти Расход угля в час = Тепловая мощность в час/Теплотворная способность угля
Тепловая эффективность электростанции
Идти Тепловая эффективность = Общая эффективность/Электрическая эффективность
Общая эффективность электростанции
Идти Общая эффективность = Тепловая эффективность*Электрическая эффективность
Эффективность цикла Ренкина
Идти Эффективность цикла Ренкина = Чистый результат работы/Подведенное тепло
Выходное напряжение с заданными рабочими функциями анода и катода
Идти Выходное напряжение = Работа выхода катода-Работа работы анода
Минимальная энергия, необходимая электрону, чтобы покинуть катод
Идти Чистая энергия = Катодная плотность тока*Катодное напряжение
Выходное напряжение с учетом анодного и катодного напряжения
Идти Выходное напряжение = Катодное напряжение-Анодное напряжение

Выходное напряжение с учетом уровней энергии Ферми формула

Выходное напряжение = (Уровень энергии Ферми анода-Катодный уровень энергии Ферми)/[Charge-e]
Vout = (εfa-εfc)/[Charge-e]

Каковы преимущества термоэмиссионных генераторов энергии?

У термоэлектронных генераторов есть определенные преимущества перед другими преобразователями энергии, такими как традиционная тепловая машина Карно, которая преобразует тепло в механическую энергию в виде работы. Одним из преимуществ термоэмиссионного процесса является отсутствие движущихся частей в системе, что обеспечивает очень длительный срок службы. Кроме того, термоэлектронные преобразователи могут быть изготовлены в гораздо меньших масштабах, чем двигатель Карно, что открывает двери для возможностей преобразования тепловой энергии в микромасштабе.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!