第三種電気主任技術者 2025年上期問12: 真空中において，図のように電極板の間隔が $6\,\mathrm{mm}$，電極板の面積が十分広い平行平板電極があり，電極K，P間には $2\,000\,\mathrm{V}$ の直流電圧が加えられている。このとき，電極K，P間の電界の強さは約　(ア)　$\mathrm{V/m}$ である。電極Kをヒータで加熱すると表面から　(イ)　が放出される。ある1個の電子に着目してその初速度を零とすれば，電子が電極Pに達したときの運動エネルギー $W$ は　(ウ)　$\mathrm{J}$ となる。ただし，電極K，P間の電界は一様とし，電気素量 $e=1.6 imes10^{-19}\,\mathrm{C}$ とする。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる語句又は数値の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Q: 第三種電気主任技術者 2025年上期 問12: 真空中において，図のように電極板の間隔が $6\,\mathrm{mm}$，電極板の面積が十分広い平行平板電極があり，電極K，P間には $2\,000\,\mathrm{V}$ の直流電圧が加えられている。このとき，電極K，P間の電界の強さは約 (ア) $\mathrm{V/m}$ である。電極Kをヒータで加熱すると表面から (イ) が放出される。ある1個の電子に着目してその初速度を零とすれば，電子が電極Pに達したときの運動エネルギー $W$ は (ウ) $\mathrm{J}$ となる。ただし，電極K，P間の電界は一様とし，電気素量 $e=1.6\times10^{-19}\,\mathrm{C}$ とする。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる語句又は数値の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

正解: ホ. (ア) $3.3\times10^5$，(イ) 熱電子，(ウ) $3.2\times10^{-16}$ 平等電界の強さは $E=V/d=2000/(6\times10^{-3})\simeq3.3\times10^5\,\mathrm{V/m}$。加熱した金属表面から放出されるのは熱電子であり，電子が得る運動エネルギーは $W=eV=1.6\times10^{-19}\times2000=3.2\times10^{-16}\,\mathrm{J}$ である。

Question

第三種電気主任技術者 2025年上期 問12: 真空中において，図のように電極板の間隔が $6\,\mathrm{mm}$，電極板の面積が十分広い平行平板電極があり，電極K，P間には $2\,000\,\mathrm{V}$ の直流電圧が加えられている。このとき，電極K，P間の電界の強さは約　(ア)　$\mathrm{V/m}$ である。電極Kをヒータで加熱すると表面から　(イ)　が放出される。ある1個の電子に着目してその初速度を零とすれば，電子が電極Pに達したときの運動エネルギー $W$ は　(ウ)　$\mathrm{J}$ となる。ただし，電極K，P間の電界は一様とし，電気素量 $e=1.6	imes10^{-19}\,\mathrm{C}$ とする。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる語句又は数値の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Accepted Answer

正解: ホ. (ア) $3.3	imes10^5$，(イ) 熱電子，(ウ) $3.2	imes10^{-16}$

平等電界の強さは $E=V/d=2000/(6	imes10^{-3})\simeq3.3	imes10^5\,\mathrm{V/m}$。加熱した金属表面から放出されるのは熱電子であり，電子が得る運動エネルギーは $W=eV=1.6	imes10^{-19}	imes2000=3.2	imes10^{-16}\,\mathrm{J}$ である。