Sadržaj
- Korak 1: Identificirajte jednadžbu kamata
- Korak 2: Odredite potencijalnu razliku preko polja
- Korak 3: Riješite se za brzinu elektrona
Elektroni su jedan od tri osnovna sastojka atoma, ostala dva su protoni i neutroni. Elektroni su vrlo mali čak i po standardima subatomskih čestica, a svaki ima masu 9 × 10-31 kg.
Budući da elektroni nose neto naboj, čija je vrijednost 1,6 × 10-19coulombi (C), ubrzavaju se u elektromagnetskom polju na način analogan načinu na koji se obične čestice ubrzavaju gravitacijskim poljem ili drugom vanjskom silom. Ako znate vrijednost razlike u potencijalu polja, možete izračunati brzinu (ili brzinu) elektrona koji se kreće pod njegovim utjecajem.
Korak 1: Identificirajte jednadžbu kamata
Možete se prisjetiti da je u svakodnevnoj fizici kinetička energija objekta u pokretu jednaka (0,5) mv2, gdje je m jednak masi, a v jednak brzini. Odgovarajuća jednadžba u elektromagnetici je:
qV = (0,5) mv2
gdje je m = 9 × 10-31 kg i q, naboj pojedinog elektrona je 1,6 × 10-19 C.
Korak 2: Odredite potencijalnu razliku preko polja
Možda ste napon smatrali naponom kao nečim što se odnosi na motor ili bateriju. Ali u fizici je napon potencijalna razlika između različitih točaka u prostoru unutar električnog polja. Kao što se kuglica kotrlja nizbrdo ili ju vodi nizvodno tekuća rijeka, tako da se elektron, negativno nabijen, kreće prema područjima u polju koja su pozitivno nabijena, poput anode.
Korak 3: Riješite se za brzinu elektrona
Uz vrijednost V u ruci, možete preurediti jednadžbu
qV = (0,5) mv2
do
v =
Na primjer, s obzirom na V = 100 i konstante gore, brzina elektrona u ovom polju je:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 m / s