Zawartość
- Krok 1: Zidentyfikuj równanie zainteresowania
- Krok 2: Określ potencjalną różnicę w polu
- Krok 3: Rozwiąż dla prędkości elektronu
Elektrony są jednym z trzech podstawowych składników atomów, pozostałe dwa to protony i neutrony. Elektrony są niezwykle małe, nawet jak na standardy cząstek subatomowych, a każda z nich ma masę 9 × 10-31 kg.
Ponieważ elektrony niosą ładunek netto, którego wartość wynosi 1,6 × 10-19kulomb (C), są przyspieszane w polu elektromagnetycznym w sposób analogiczny do tego, w jaki zwykłe cząstki są przyspieszane przez pole grawitacyjne lub inną siłę zewnętrzną. Jeśli znasz wartość różnicy potencjałów w tych polach, możesz obliczyć prędkość (lub prędkość) elektronu poruszającego się pod jego wpływem.
Krok 1: Zidentyfikuj równanie zainteresowania
Możesz pamiętać, że w codziennej fizyce energia kinetyczna poruszającego się obiektu jest równa (0,5) mv2, gdzie m równa się masie, a v równa się prędkości. Odpowiednie równanie w elektromagnetyce jest następujące:
qV = (0,5) mv2
gdzie m = 9 × 10-31 kg i q, ładunek pojedynczego elektronu, wynosi 1,6 × 10-19 DO.
Krok 2: Określ potencjalną różnicę w polu
Być może uważałeś napięcie za coś związanego z silnikiem lub akumulatorem. Ale w fizyce napięcie jest różnicą potencjałów między różnymi punktami w przestrzeni w polu elektrycznym. Podobnie jak piłka toczy się w dół lub jest przenoszona w dół rzeki przez płynącą rzekę, elektron, naładowany ujemnie, przesuwa się w kierunku obszarów o dodatnim ładunku, takich jak anoda.
Krok 3: Rozwiąż dla prędkości elektronu
Mając wartość V w ręku, możesz zmienić układ równania
qV = (0,5) mv2
do
v =
Na przykład, biorąc pod uwagę V = 100 i stałe powyżej, prędkość elektronu w tym polu wynosi:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 m / s