Elektronai yra viena iš trijų pagrindinių atomų sudedamųjų dalių, kiti du yra protonai ir neutronai. Elektronai yra ypač maži net pagal subatominių dalelių standartus, kurių kiekvieno masė yra 9 × 10-31 kilogramas.
Kadangi elektronai turi grynąjį krūvį, kurio vertė yra 1,6 × 10-19kulonomis (C), jie pagreitėja elektromagnetiniame lauke analogiškai, kaip paprastąsias daleles pagreitina gravitacinis laukas ar kita išorinė jėga. Jei žinote šio lauko potencialo skirtumo vertę, galite apskaičiuoti jo įtakoje judančio elektrono greitį (arba greitį).
1 žingsnis: nustatykite interesų lygtį
Galite prisiminti, kad kasdienėje fizikoje judančio objekto kinetinė energija lygi (0,5) mv2, kur m yra lygi masei, o v - greičiui. Atitinkama elektromagnetikos lygtis yra:
qV = 0,5 mv ^ 2
kur m = 9 × 10-31 kg ir q, vieno elektrono krūvis, yra 1,6 × 10-19 C.
2 žingsnis: nustatykite galimą skirtumą lauke
Galbūt supratote, kad įtampa yra kažkas, susijęs su varikliu ar akumuliatoriumi. Tačiau fizikoje įtampa yra potencialus skirtumas tarp skirtingų taškų erdvėje elektriniame lauke. Lygiai tuo metu, kai rutulys rieda žemyn arba jį teka tekanti upė, elektronas, būdamas neigiamai įkrautas, juda link teigiamai įkraunamų lauko sričių, pavyzdžiui, anodo.
3 žingsnis: išspręskite elektrono greitį
Turėdami V vertę rankoje, galite pertvarkyti lygtį
qV = 0,5 mv ^ 2
į
v = \ sqrt {\ frac {2qV} {m}}
Pavyzdžiui, atsižvelgiant į V = 100 ir aukščiau esančias konstantas, elektrono greitis šiame lauke yra:
v = \ sqrt {\ frac {2 \ kartus 1,6 \ kartus 10 ^ {- 19} \ kartus 100} {9 \ kartus 10 ^ {- 31}}} = 6 kartus 10 ^ 6 \ tekstas {m / s}