एक इलेक्ट्रॉन की गति की गणना कैसे करें

विषय

• चरण 1: ब्याज के समीकरण को पहचानें
• चरण 2: क्षेत्र के पार संभावित अंतर का निर्धारण करें
• चरण 3: इलेक्ट्रॉन की गति के लिए हल करें

इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के तीन मूल घटकों में से एक हैं, अन्य दो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं। उप-परमाणु कणों के मानकों से भी इलेक्ट्रॉन बहुत छोटे होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में 9 × 10 का द्रव्यमान होता है^-31 किलोग्राम।

क्योंकि इलेक्ट्रॉनों का शुद्ध आवेश होता है, जिसका मूल्य 1.6 × 10 है^-19coulombs (C), वे एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में एक तरीके से त्वरित होते हैं जिस तरह से साधारण कण एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र या अन्य बाहरी बल द्वारा त्वरित होते हैं। यदि आप इस फ़ील्ड के संभावित अंतर का मूल्य जानते हैं, तो आप इसके प्रभाव में चल रहे एक इलेक्ट्रॉन की गति (या वेग) की गणना कर सकते हैं।

चरण 1: ब्याज के समीकरण को पहचानें

आपको याद हो सकता है कि हर रोज़ भौतिकी में गति में किसी वस्तु की गतिज ऊर्जा (0.5) mv के बराबर होती है², जहाँ m द्रव्यमान के बराबर होता है और v वेग के बराबर होता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स में संबंधित समीकरण है:

क्यूवी = (0.5) एम.वी.²

जहाँ m = 9 × 10^-31 किलो और q, एक एकल इलेक्ट्रॉन का आवेश 1.6 × 10 है^-19 सी।

चरण 2: क्षेत्र के पार संभावित अंतर का निर्धारण करें

आप एक मोटर या बैटरी से संबंधित कुछ के रूप में वोल्टेज के संबंध में आ सकते हैं। लेकिन भौतिकी में, विद्युत क्षेत्र के भीतर अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं के बीच वोल्टेज एक संभावित अंतर है। जिस तरह एक बॉल डाउनहिल को रोल करती है या एक बहती हुई नदी द्वारा नीचे की ओर ले जाया जाता है, एक इलेक्ट्रॉन, नकारात्मक रूप से चार्ज होने पर, क्षेत्र में उन क्षेत्रों की ओर बढ़ता है जो सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, जैसे एनोड।

चरण 3: इलेक्ट्रॉन की गति के लिए हल करें

हाथ में वी के मूल्य के साथ, आप समीकरण को पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं

क्यूवी = (0.5) एम.वी.²

सेवा

v =

उदाहरण के लिए, V = 100 और ऊपर दिए गए स्थिरांक, इस क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन की गति है:

√ ÷ (9 × 10^-31)

= √ 3.555 × 10¹³

6 x 10⁶ सुश्री