Електрони су један од три основна састојка атома, док су друга два протони и неутрони. Електрони су изузетно мали чак и према стандардима субатомских честица, од којих сваки има масу 9 × 10-31 кг.
Пошто електрони носе нето наелектрисање чија је вредност 1,6 × 10-19кулома (Ц), они се убрзавају у електромагнетном пољу на начин аналоган начину на који обичне честице убрзавају гравитационо поље или друга спољна сила. Ако знате вредност потенцијалне разлике овог поља, можете израчунати брзину (или брзину) електрона који се креће под његовим утицајем.
Корак 1: Утврдите једначину интереса
Можете се сетити да је у свакодневној физици кинетичка енергија предмета у покрету једнака (0,5) мв2, где је м једнако маси, а в једнако брзини. Одговарајућа једначина у електромагнетици је:
кВ = 0,5мв ^ 2
где је м = 9 × 10-31 кг и к, наелектрисање једног електрона је 1,6 × 10-19 Ц.
Корак 2: Утврдити потенцијалну разлику преко поља
Можда сте напон сматрали нечим што се односи на мотор или батерију. Али у физици, напон је потенцијална разлика између различитих тачака у простору унутар електричног поља. Баш као што се лопта котрља низбрдо или је низводно носи река која тече, тако се електрон, негативно наелектрисан, креће према областима у пољу са позитивним набојем, попут аноде.
Корак 3: Решите брзину електрона
Са вредношћу В у руци, можете преуредити једначину
кВ = 0,5мв ^ 2
до
в = \ скрт {\ фрац {2кВ} {м}}
На пример, с обзиром на В = 100 и горе наведене константе, брзина електрона у овом пољу је:
в = \ скрт {\ фрац {2 \ пута 1,6 \ пута 10 ^ {- 19} \ пута 100} {9 \ пута 10 ^ {- 31}}} = 6 \ пута 10 ^ 6 \ текст {м / с}