Contenido
- Paso 1: Identifique la ecuación de interés
- Paso 2: Determine la diferencia de potencial en el campo
- Paso 3: resuelve la velocidad del electrón
Los electrones son uno de los tres componentes básicos de los átomos, los otros dos son protones y neutrones. Los electrones son extremadamente pequeños incluso para los estándares de las partículas subatómicas, y cada uno tiene una masa de 9 × 10-31 kg.
Debido a que los electrones llevan una carga neta, cuyo valor es 1.6 × 10-19coulombs (C), se aceleran en un campo electromagnético de manera análoga a la forma en que las partículas ordinarias se aceleran mediante un campo gravitacional u otra fuerza externa. Si conoce el valor de la diferencia de potencial de este campo, puede calcular la velocidad (o velocidad) de un electrón que se mueve bajo su influencia.
Paso 1: Identifique la ecuación de interés
Puede recordar que en la física cotidiana, la energía cinética de un objeto en movimiento es igual a (0.5) mv2, donde m es igual a masa y v es igual a velocidad. La ecuación correspondiente en electromagnetismo es:
qV = (0.5) mv2
donde m = 9 × 10-31 kg y q, la carga de un solo electrón, es 1.6 × 10-19 C.
Paso 2: Determine la diferencia de potencial en el campo
Es posible que haya llegado a considerar el voltaje como algo relacionado con un motor o una batería. Pero en física, el voltaje es una diferencia potencial entre diferentes puntos en el espacio dentro de un campo eléctrico. Justo cuando una pelota rueda cuesta abajo o es arrastrada río abajo por un río que fluye, un electrón, con carga negativa, se mueve hacia áreas en el campo que tienen carga positiva, como un ánodo.
Paso 3: resuelve la velocidad del electrón
Con el valor de V en la mano, puede reorganizar la ecuación
qV = (0.5) mv2
a
v =
Por ejemplo, dado V = 100 y las constantes anteriores, la velocidad de un electrón en este campo es:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 Sra