Vsebina
- 1. korak: določite enačbo obresti
- 2. korak: Določite potencialno razliko čez polje
- Korak 3: Rešite za hitrost elektrona
Elektroni so ena od treh osnovnih sestavin atomov, ostala dva pa sta protona in nevtronov. Elektroni so izredno majhni tudi po standardih subatomskih delcev, pri čemer ima vsak maso 9 × 10-31 kg.
Ker imajo elektroni neto naboj, katerega vrednost je 1,6 × 10-19klomobi (C), pospešujejo jih v elektromagnetnem polju na način, podoben načinu navadnih delcev, ki jih pospeši gravitacijsko polje ali druga zunanja sila. Če poznate vrednost te potencialne razlike v poljih, lahko izračunate hitrost (ali hitrost) elektrona, ki se giblje pod njegovim vplivom.
1. korak: določite enačbo obresti
Lahko se spomnite, da je v vsakdanji fiziki kinetična energija predmeta v gibanju enaka (0,5) mv2, kjer je m enak masi in v enak hitrosti. Ustrezna enačba v elektromagnetnosti je:
qV = (0,5) mv2
kjer je m = 9 × 10-31 kg in q, naboj posameznega elektrona, je 1,6 × 10-19 C.
2. korak: Določite potencialno razliko čez polje
Morda ste napetost obravnavali kot nekaj, kar se nanaša na motor ali baterijo. Toda v fiziki je napetost potencialna razlika med različnimi točkami v prostoru znotraj električnega polja. Tako kot se kroglica kotali navzdol ali jo pretaka po reki tekoča reka, se elektron, ki je negativno nabit, premakne v območja polja, ki imajo pozitiven naboj, kot je anoda.
Korak 3: Rešite za hitrost elektrona
Z vrednostjo V v roki lahko enačbo preuredite
qV = (0,5) mv2
do
v =
Na primer, glede na V = 100 in konstante zgoraj, je hitrost elektrona v tem polju:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 gospa