Gli elettroni sono uno dei tre costituenti di base degli atomi, gli altri due sono protoni e neutroni. Gli elettroni sono estremamente piccoli anche per gli standard delle particelle subatomiche, ciascuno con una massa di 9 × 10 ^{-31 kg.}

Poiché gli elettroni portano una carica netta, il cui valore è 1,6 × 10 < sup> -19 coulomb (C), sono accelerati in un campo elettromagnetico in modo analogo al modo in cui le particelle ordinarie vengono accelerate da un campo gravitazionale o altra forza esterna. Se conosci il valore della differenza potenziale di questo campo, puoi calcolare la velocità (o la velocità) di un elettrone che si muove sotto la sua influenza.
Fase 1: Identifica l'equazione di interesse

Puoi ricordare che in la fisica quotidiana, l'energia cinetica di un oggetto in movimento è uguale a (0,5) mv ^{2, dove m è uguale a massa e v è uguale a velocità. L'equazione corrispondente in elettromagnetismo è:}

qV \u003d (0,5) mv ²

dove m \u003d 9 × 10 ^{-31 kg eq, la carica di un singolo elettrone , è 1,6 × 10 -19 C.
Passaggio 2: Determinare la differenza potenziale sul campo}

Potresti aver considerato la tensione come qualcosa che riguarda un motore o una batteria. Ma in fisica, la tensione è una potenziale differenza tra diversi punti nello spazio all'interno di un campo elettrico. Proprio come una palla rotola in discesa o viene trasportata a valle da un fiume che scorre, un elettrone, caricato negativamente, si sposta verso aree del campo che si caricano positivamente, come un anodo.
Fase 3: Risolvi per la velocità del Electron

Con il valore di V in mano, puoi riorganizzare l'equazione

qV \u003d (0,5) mv ²

a

v \u003d [√ (2qV) ÷ m]

Ad esempio, dato V \u003d 100 e le costanti sopra, la velocità di un elettrone in questo campo è:

√ [2 (1.6 × 10 ^{-19) (100)] ÷ (9 × 10 -31)}

\u003d √ 3.555 × 10 ¹³

6 x 10 ^{6 m /s}