Яким чином можна визначити різницю потенціалів між початковою й кінцевою точками переміщення електрона, який рухався
Яким чином можна визначити різницю потенціалів між початковою й кінцевою точками переміщення електрона, який рухався під дією електричного поля і збільшив свою швидкість від 10 Мм/с до 30 Мм/с?
Ivanovich 25
Для визначення різниці потенціалів між початковою і кінцевою точками переміщення електрона, який рухався під дією електричного поля, ми можемо скористатися формулою для роботи електричного поля. Робота поля, яку виконує зовнішнє електричне поле, дорівнює заряду, помноженому на різницю потенціалів між двома точками. Формула для цього обчислення виглядає наступним чином:де W - робота поля, q - заряд частинки і
У цій задачі відомо, що швидкість електрона змінилася від 10 Мм/с (мегаметр в секунду) до 30 Мм/с. Щоб знайти заряд, необхідно врахувати, що заряд електрона
Згідно з формулою кінетичної енергії, зміна кінетичної енергії дорівнює виконаній роботі над сілою, яка приведе до зміни швидкості. Формула для цього обчислення виглядає так:
де
Отже,
Перетворюючи це рівняння, ми отримуємо:
Оскільки зміну кінетичної енергії можна записати як роботу поля, тоді ми маємо:
Зауважте, що ми можемо записати масу електрона m як добуток його заряду q на відношення електронової маси
Підставимо це в останню рівність:
Тепер ми можемо записати роботу умовленого зовнішнім полем q як
Порівнявши два вирази для роботи, отримуємо наступне:
Звідси можемо знайти різницю потенціалів:
Підставимо дані задачі:
Розраховуючи це, отримуємо:
Таким чином, різниця потенціалів між початковою і кінцевою точками переміщення електрона дорівнює приблизно 1,215 кіловольтам.