Contente
- Etapa 1: identificar a equação de interesse
- Etapa 2: Determinar a Diferença Potencial no Campo
- Etapa 3: resolver a velocidade do elétron
Os elétrons são um dos três constituintes básicos dos átomos, os outros dois sendo prótons e nêutrons. Os elétrons são extremamente pequenos, mesmo para os padrões de partículas subatômicas, cada um com uma massa de 9 × 10-31 kg.
Como os elétrons carregam uma carga líquida, cujo valor é 1,6 × 10-19coulombs (C), eles são acelerados em um campo eletromagnético de maneira análoga à maneira como as partículas comuns são aceleradas por um campo gravitacional ou outra força externa. Se você souber o valor da diferença de potencial desses campos, poderá calcular a velocidade (ou velocidade) de um elétron que se move sob sua influência.
Etapa 1: identificar a equação de interesse
Você deve se lembrar que na física cotidiana, a energia cinética de um objeto em movimento é igual a (0,5) mv2, onde m é igual a massa e v é igual a velocidade. A equação correspondente em eletromagnética é:
qV = (0,5) mv2
onde m = 9 × 10-31 kg eq, a carga de um único elétron, é 1,6 × 10-19 C.
Etapa 2: Determinar a Diferença Potencial no Campo
Você pode ter considerado a voltagem como algo referente a um motor ou uma bateria. Mas na física, a tensão é uma diferença potencial entre diferentes pontos no espaço dentro de um campo elétrico. Assim como uma bola rola ladeira abaixo ou é carregada rio abaixo por um rio que flui, um elétron, sendo carregado negativamente, se move em direção a áreas no campo que são carregadas positivamente, como um ânodo.
Etapa 3: resolver a velocidade do elétron
Com o valor de V na mão, você pode reorganizar a equação
qV = (0,5) mv2
para
v =
Por exemplo, dado V = 100 e as constantes acima, a velocidade de um elétron neste campo é:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 Senhora