يعد تسارع الإلكترون عند التحرك في مجال كهربائي متجانس مفهوما مهما في الفيزياء يسمح لنا بوصف التغيير في سرعة ومسار الإلكترون تحت تأثير قوة خارجية. في هذه المقالة ، سننظر في تعريف تسارع الإلكترون عند التحرك في مجال كهربائي متجانس بجهد 200 كيلو فولت.
المجال الكهربائي المتجانس هو منطقة من الفضاء يكون فيها لشدة المجال الكهربائي نفس القيمة والاتجاه في جميع النقاط. هذا يعني أن المجال الكهربائي لا يعتمد على الإحداثيات ويظل ثابتا في جميع أنحاء المنطقة. تقاس شدة المجال الكهربائي بالكيلوفولت لكل متر (كيلو فولت/م) وتحدد القوة التي يعمل بها المجال الكهربائي على الشحنة.
يمكن تحديد تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس باستخدام قانون حركة الشحن في مجال كهربائي. شحنة الإلكترون وقوة المجال الكهربائي هي كميات معروفة ، لذلك يمكن حساب تسارع الإلكترون باستخدام الصيغة:
أ = ف * ه / م
أين أ هو تسارع الإلكترون ، ف هي شحنة الإلكترون ، هـ هي شدة المجال الكهربائي ، م هي كتلة الإلكترون. في هذه الحالة ، مع شدة المجال الكهربائي 200 كيلو فولت والقيم المعروفة لشحنة الإلكترون وكتلتها ، من الممكن حساب تسارع الإلكترون.
- كيفية حساب تسارع الإلكترون عند التحرك في مجال كهربائي موحد?
- صيغة وطريقة حساب تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس
- سؤال وجواب
- كيف تؤثر شدة المجال الكهربائي على تسارع الإلكترون?
- كيف يمكن تحديد تسارع الإلكترون في مجال كهربائي موحد?
- ما التسارع الذي سيتلقاه الإلكترون في مجال كهربائي متجانس بجهد 200 كيلو فولت?
كيفية حساب تسارع الإلكترون عند التحرك في مجال كهربائي موحد?
يمكن حساب تسارع إلكترون يتحرك في مجال كهربائي موحد باستخدام الصيغة:
أ = التيسير الكمي / م
أين:
- أ هو تسارع الإلكترون;
- س هي شحنة الإلكترون;
- ه هي شدة المجال الكهربائي;
- م هي كتلة الإلكترون.
قيم شحنة الإلكترون (س) وكتلتها (م) معروفة ومتساوية:
- شحنة الإلكترون (س) = 1.602 × 10-19 كوالا لمبور;
- كتلة الإلكترون (م) = 9.10938356 1 10-31 كجم.
لحساب التسارع (أ) في مجال كهربائي متجانس ، من الضروري معرفة قيمة شدة المجال (هـ).
مثال:
| شدة المجال الكهربائي (هـ) | تسارع الإلكترون (أ) |
|---|---|
| 200 كيلو فولت / م | (1.602 دولار 10-19 كوالا لمبور * 200000 فولت / م) / (9.10938356 دولار 10-31 كجم) 3.51 دولار 1014 م / ث2 |
وبالتالي ، فإن تسارع الإلكترون عند التحرك في مجال كهربائي متجانس بقوة 200 كيلو فولت/م يبلغ حوالي 3.51 m 1014 م/ث2.
صيغة وطريقة حساب تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس
يمكن حساب تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس باستخدام الصيغة التالية:
أ = التيسير الكمي / م
أين:
- أ هو تسارع الإلكترون;
- س هي شحنة الإلكترون (قيمة ثابتة وتساوي 1.6 * 10 ^-19 كوالا لمبور);
- ه هي شدة المجال الكهربائي;
- م هي كتلة الإلكترون (قيمة ثابتة وتساوي 9.11 * 10^-31 كجم).
لحساب تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس ، من الضروري معرفة قيمة شدة المجال الكهربائي (هـ) ، والتي تقاس بالفولت لكل متر (ت/م).
مثال:
دع شدة المجال الكهربائي تكون 200 كيلو فولت/م. ثم ، لحساب تسارع الإلكترون ، نستخدم الصيغة:
| المعنى | الصيغة | النتيجة |
|---|---|---|
| تسارع الإلكترون (أ) | أ = التيسير الكمي / م | |
| شحنة الإلكترون (س) | س = 1.6 * 10^-19 كوالا لمبور | |
| شدة المجال الكهربائي (هـ) | ه = 200 كيلو فولت / م | |
| كتلة الإلكترون (م) | م = 9.11 * 10^-31 كجم |
باستبدال القيم المعروفة في الصيغة ، نحصل على:
أ = (1.6 * 10^-19 كوالا لمبور) * (200 كيلو فولت/ م) / (9.11 * 10^-31 كجم)
بعد إجراء العمليات الحسابية ، نحصل على قيمة تسارع الإلكترون:
أ = 3.52 * 10 ^ 11 م/ث ^2
وبالتالي ، فإن تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس بقوة 200 كيلو فولت / م هو 3.52 * 10^11 م/ث^2.
سؤال وجواب
كيف تؤثر شدة المجال الكهربائي على تسارع الإلكترون?
كثافة المجال الكهربائي يتناسب طرديا مع تسارع الإلكترون. كلما زاد التوتر ، زاد التسارع.
كيف يمكن تحديد تسارع الإلكترون في مجال كهربائي موحد?
يمكن تحديد تسارع الإلكترون باستخدام الصيغة: أ = ف * ه / م ، حيث أ هو التسارع ، ف هي شحنة الإلكترون ، هـ هي شدة المجال الكهربائي ، م هي كتلة الإلكترون.
ما التسارع الذي سيتلقاه الإلكترون في مجال كهربائي متجانس بجهد 200 كيلو فولت?
يعتمد تسارع الإلكترون في مجال كهربائي متجانس بقوة 200 كيلو فولت على شحنة وكتلة الإلكترون. ولكن لحساب التسارع ، من الضروري معرفة قيمة الشحنة والكتلة بالضبط.