Зміст
- Крок 1: Визначте рівняння відсотків
- Крок 2: Визначте різницю потенціалів у полі
- Крок 3: Розв’яжіть для швидкості електрона
Електрони є одним з трьох основних складових атомів, інші два - протони та нейтрони. Електронів надзвичайно мало навіть за мірками субатомних частинок, кожен з яких має масу 9 × 10-31 кг.
Оскільки електрони несуть чистий заряд, значення якого становить 1,6 × 10-19кулони (C), вони прискорюються в електромагнітному полі таким чином, як звичайні частинки прискорюються гравітаційним полем або іншою зовнішньою силою. Якщо ви знаєте значення різниці потенціалів цього поля, ви можете обчислити швидкість (або швидкість) електрона, що рухається під його впливом.
Крок 1: Визначте рівняння відсотків
Ви можете пригадати, що в повсякденній фізиці кінетична енергія предмета в русі дорівнює (0,5) мв2, де m дорівнює масі, а v дорівнює швидкості. Відповідне рівняння в електромагніті:
qV = (0,5) mv2
де m = 9 × 10-31 кг і q, заряд одиничного електрона, становить 1,6 × 10-19 C.
Крок 2: Визначте різницю потенціалів у полі
Можливо, ви сприймали напругу як щось, що стосується двигуна або акумулятора. Але у фізиці напруга - це різниця потенціалів між різними точками простору в електричному полі. Подібно до того, як куля котиться в гору або переноситься вниз за течією річки, електрон, будучи негативно зарядженим, рухається до областей поля, які мають позитивний заряд, наприклад анод.
Крок 3: Розв’яжіть для швидкості електрона
Маючи значення V в руці, ви можете змінити рівняння
qV = (0,5) mv2
до
v =
Наприклад, враховуючи V = 100 та константи вище, швидкість електрона в цьому полі дорівнює:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 х 106 м / с