Elektron adalah salah satu dari tiga unsur dasar atom, dua lainnya adalah proton dan neutron. Elektron sangat kecil bahkan menurut standar partikel subatom, dengan masing-masing memiliki massa 9 × 10-31 kg.
Karena elektron membawa muatan bersih, yang nilainya 1,6 × 10-19coulomb (C), mereka dipercepat dalam medan elektromagnetik dengan cara yang analog dengan cara partikel biasa dipercepat oleh medan gravitasi atau gaya eksternal lainnya. Jika Anda mengetahui nilai beda potensial medan ini, Anda dapat menghitung kecepatan (atau kecepatan) elektron yang bergerak di bawah pengaruhnya.
Langkah 1: Identifikasi Persamaan Bunga
Anda mungkin ingat bahwa dalam fisika sehari-hari, energi kinetik suatu benda yang bergerak sama dengan (0,5)mv2, di mana m sama dengan massa dan v sama dengan kecepatan. Persamaan yang sesuai dalam elektromagnetik adalah:
qV=0.5mv^2
di mana m = 9 × 10-31 kg dan q, muatan satu elektron, adalah 1,6 × 10-19 C.
Langkah 2: Tentukan Perbedaan Potensial di Lapangancross
Anda mungkin menganggap tegangan sebagai sesuatu yang berkaitan dengan motor atau baterai. Tetapi dalam fisika, tegangan adalah perbedaan potensial antara titik-titik yang berbeda dalam ruang dalam medan listrik. Sama seperti bola menggelinding menuruni bukit atau dibawa ke hilir oleh sungai yang mengalir, sebuah elektron, bermuatan negatif, bergerak menuju area di medan yang bermuatan positif, seperti anoda.
Langkah 3: Selesaikan untuk Kecepatan Elektron
Dengan nilai V di tangan, Anda dapat mengatur ulang persamaan
qV=0.5mv^2
untuk
v=\sqrt{\frac{2qV}{m}}
Misalnya, mengingat V = 100 dan konstanta di atas, kecepatan elektron dalam medan ini adalah:
v=\sqrt{\frac{2\times 1.6\times 10^{-19}\times 100}{9\times 10^{-31}}}=6\times 10^6\text{ m/s}