Для того чтобы электроны не вылетали из конденсатора, необходимо, чтобы кинетическая энергия электронов не превышала работу выхода с поверхности пластин.

Кинетическая энергия электрона:
K = e * U1

Работа выхода:
W = e * U2

Где:
e - заряд электрона
U1 - начальное напряжение
U2 - конечное напряжение

Так как электроны влетают в плоский конденсатор посередине между пластинами, то можно использовать формулу для энергии электрона в электрическом поле:

K = e U1 = e d U2 / $2</em>l$

Учитывая, что d = 10 мм = 0,01 м и l = 10 см = 0,1 м, подставим известные значения и найдем U2:

5 10^3 = 1.6 10^-19 0.01 U2 / $2\ast 0.1$

U2 = $5<em>10^3</em>2<em>0.1$ / $1.6</em>10^{-}19<em>0.01$ = 0.625 10^22 В = 6,25 * 10^21 В

Таким образом, наименьшее напряжение U2 на конденсаторе, при котором электроны будут оставаться внутри, составляет 6,25 * 10^21 В.