Elektroner är en av de tre grundläggande beståndsdelarna i atomer, de andra två är protoner och neutroner. Elektroner är extremt små även med standarder för subatomära partiklar, var och en har en massa på 9 × 10 <-up> -31 kg.

Eftersom elektroner har en nettoladd, vars värde är 1,6 × 10 < sup> -19coulombs (C), de accelereras i ett elektromagnetiskt fält på ett sätt som är analogt med det sätt som vanliga partiklar accelereras av ett gravitationsfält eller annan yttre kraft. Om du känner till värdet på det här fältets potentialskillnad kan du beräkna hastigheten (eller hastigheten) för en elektron som rör sig under dess påverkan.
Steg 1: Identifiera intressekvationen

Du kanske kommer ihåg att i vardagens fysik är den kinetiska energin hos ett objekt i rörelse lika med (0,5) mv ^{2, där m är lika med massan och v är lika med hastigheten. Motsvarande ekvation i elektromagnetik är:}

qV \u003d (0,5) mv ²

där m \u003d 9 × 10 ^{-31 kg och q, laddningen för en enda elektron , är 1,6 × 10 -19 C.
Steg 2: Bestäm den potentiella skillnaden över fältet.}

Du kanske har betraktat spänningen som något som rör en motor eller ett batteri. Men inom fysik är spänning en potentiell skillnad mellan olika punkter i rymden inom ett elektriskt fält. Precis som en boll rullar nedförsbacke eller transporteras nedströms av en flödande flod, rör sig en elektron negativt laddad mot områden i fältet som är positivt laddade, till exempel en anod.
Steg 3: Lös för hastigheten för Elektron

Med värdet på V i handen kan du ordna om ekvationen

qV \u003d (0.5) mv ²

till

v \u003d [√ (2qV) ÷ m]

Till exempel, med V \u003d 100 och konstanterna ovan, är hastigheten för en elektron i detta fält:

√ [2 (1,6 × 10 ^{-19) (100)] ÷ (9 × 10 -31)}

\u003d √ 3.555 × 10 ¹³

6 x 10 ^{6 m /s}