इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के तीन बुनियादी घटकों में से एक हैं, अन्य दो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं। उप-परमाणु कणों के मानकों से भी इलेक्ट्रॉन बेहद छोटे होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का द्रव्यमान 9 × 10. होता है-31 किलोग्राम।
क्योंकि इलेक्ट्रॉनों में एक शुद्ध आवेश होता है, जिसका मान 1.6 × 10. होता है-19कूलम्ब (सी), वे एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में त्वरित होते हैं जिस तरह से सामान्य कणों को गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र या अन्य बाहरी बल द्वारा त्वरित किया जाता है। यदि आप इस क्षेत्र के संभावित अंतर का मूल्य जानते हैं, तो आप इसके प्रभाव में चलने वाले इलेक्ट्रॉन की गति (या वेग) की गणना कर सकते हैं।
चरण 1: ब्याज के समीकरण की पहचान करें
आपको याद होगा कि दैनिक भौतिकी में गतिमान वस्तु की गतिज ऊर्जा (0.5)mv. के बराबर होती है2, जहाँ m द्रव्यमान के बराबर है और v वेग के बराबर है। विद्युत चुम्बकीय में संगत समीकरण है:
क्यूवी = 0.5 एमवी ^ 2
जहां एम = 9 × 10-31 किग्रा और q, एक इलेक्ट्रॉन का आवेश 1.6 × 10. है-19 सी।
चरण 2: पूरे क्षेत्र में संभावित अंतर का निर्धारण करें
हो सकता है कि आप वोल्टेज को मोटर या बैटरी से संबंधित कुछ मानते हों। लेकिन भौतिकी में, विद्युत क्षेत्र के भीतर अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं के बीच वोल्टेज एक संभावित अंतर है। जिस तरह एक गेंद नीचे की ओर लुढ़कती है या बहती नदी द्वारा नीचे की ओर ले जाती है, एक इलेक्ट्रॉन, ऋणात्मक रूप से आवेशित होने के कारण, क्षेत्र के उन क्षेत्रों की ओर बढ़ता है जो धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं, जैसे कि एनोड।
चरण 3: इलेक्ट्रॉन की गति के लिए हल करें
हाथ में V के मान के साथ, आप समीकरण को पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं
क्यूवी = 0.5 एमवी ^ 2
सेवा मेरे
v=\sqrt{\frac{2qV}{m}}
उदाहरण के लिए, दिए गए V = 100 और ऊपर स्थिरांक, इस क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन की गति है:
v=\sqrt{\frac{2\बार 1.6\गुना 10^{-19}\गुना 100}{9\बार 10^{-31}}}=6\बार 10^6\पाठ{ एम/एस}