Förstå begreppen
* Elektrisk kraft: Kraften som upplevs av en laddad partikel i ett elektriskt fält ges av:
F =qE
där:
* F är kraften (i Newton)
* q är partikelns laddning (i Coulombs)
* E är den elektriska fältstyrkan (i Newton per Coulomb)
* Proton- och elektronladdningar: Protoner och elektroner har lika men motsatta laddningar.
* Laddningen av en proton är +1,602 x 10^-19 Coulombs.
* Laddningen av en elektron är -1,602 x 10^-19 Coulombs.
Beräkna kraften på en proton
1. Identifiera det elektriska fältet (E): Du får veta att kraften som upplevs av ett elektriskt fält är F N. Men vi behöver den elektriska fältstyrkan (E). Eftersom vi inte har laddningen (q) förknippad med den kraften kan vi inte direkt beräkna E.
2. Tvinga på en proton: Om du antar att du känner till den elektriska fältstyrkan (E), kan du beräkna kraften på en proton (Fp):
Fp =q_proton * E
Fp =(1,602 x 10^-19 C) * E
Nyckelpunkt: Protonens massa (som är 1836 gånger massan av en elektron) är *inte* direkt relevant för kraften den upplever i ett elektriskt fält. Kraften beror bara på laddningen och det elektriska fältets styrka.
Exempel
Låt oss säga att kraften på en okänd laddning i det elektriska fältet är 10 N. Vi behöver fortfarande veta laddningen för den okända partikeln för att beräkna den elektriska fältstyrkan (E). När vi väl känner till E kan vi sedan hitta kraften på protonen.
Sammanfattningsvis: Kraften på en proton i samma elektriska fält kommer att vara:
* Lika i storlek till kraften som upplevs av en elektron (men i motsatt riktning).
* Beräknat med formeln F =q_proton * E , där E är den elektriska fältstyrkan.
