1. Elektrisk fältstyrka (E): Ett starkare elektriskt fält utövar en större kraft på elektronen, vilket leder till en högre acceleration och i slutändan en högre hastighet.
2. Initial hastighet (V₀): Om elektronen startar från vila är dess initiala hastighet noll. Men om det redan har en initial hastighet kommer detta att bidra till dess slutliga hastighet.
3. Tid (t): Ju längre elektron utsätts för det elektriska fältet, desto mer tid måste det påskynda och få hastighet.
4. Massa av elektron (M): Elektronens massa bestämmer hur mycket den motstår accelerationen. Ett tyngre objekt kommer att accelerera mindre för samma kraft.
Så här beräknar du hastigheten:
* kraft på elektron (F): F =qe, där 'q' är laddningen för elektronen (1.602 x 10⁻ coulombs) och 'e' är den elektriska fältstyrkan.
* acceleration av elektron (A): a =f/m, där 'm' är elektronens massa (9.109 x 10⁻³¹ kg).
* Sluthastighet (V): V =V₀ + AT, där 'V₀' är den initiala hastigheten och 't' är den tid som spenderas inom det elektriska fältet.
Viktiga överväganden:
* drifthastighet: I material som ledare rör sig elektroner slumpmässigt på grund av termisk energi. Det elektriska fältet sätter en genomsnittlig drifthastighet ovanpå denna slumpmässiga rörelse. Denna drivhastighet är vanligtvis mycket mindre än de hastigheter som uppnåtts i vakuum.
* kollisioner: I verkliga material kolliderar elektroner med atomer, vilket bromsar deras acceleration. Det är därför den slutliga hastigheten i ett material vanligtvis är lägre än vad du skulle beräkna baserat enbart på det elektriska fältet.
Sammanfattningsvis: Hastigheten hos en elektron i ett elektriskt fält beror på fältets styrka, dess initiala hastighet, den tid den tillbringar i fältet och dess massa. Den faktiska uppnådda hastigheten kan påverkas avsevärt av kollisioner med andra partiklar i materialet.
