Hvad opleves hastigheden af ​​et elektron i elektrisk felt?

1. Elektrisk feltstyrke (E): Et stærkere elektrisk felt udøver en større kraft på elektronet, hvilket fører til en højere acceleration og i sidste ende en højere hastighed.

2. Indledende hastighed (V₀): Hvis elektronet starter fra hvile, er dens oprindelige hastighed nul. Men hvis den allerede har en indledende hastighed, vil dette bidrage til dens endelige hastighed.

3. Tid (t): Jo længere elektronet udsættes for det elektriske felt, jo mere tid er det til at accelerere og få hastighed.

4. Masse elektron (M): Elektronens masse bestemmer, hvor meget det modstår acceleration. Et tungere objekt vil accelerere mindre for den samme kraft.

Her er hvordan man beregner hastigheden:

* kraft på elektron (F): F =QE, hvor 'Q' er ladningen for elektronet (1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs) og 'E' er den elektriske feltstyrke.

* Acceleration af elektron (A): a =f/m, hvor 'm' er massen af ​​elektronet (9,109 x 10⁻³¹ kg).

* endelig hastighed (v): V =V₀ + AT, hvor 'V₀' er den oprindelige hastighed og 'T' er den tid, der bruges i det elektriske felt.

Vigtige overvejelser:

* drivhastighed: I materialer som ledere bevæger elektroner sig tilfældigt på grund af termisk energi. Det elektriske felt pålægger en gennemsnitlig drivhastighed oven på denne tilfældige bevægelse. Denne drivhastighed er typisk meget mindre end de opnåede hastigheder i vakuum.

* Kollisioner: I ægte materialer kolliderer elektroner med atomer, der bremser deres acceleration. Dette er grunden til, at den endelige hastighed i et materiale normalt er lavere end det, du kun ville beregne baseret på det elektriske felt.

Kortfattet: Hastigheden af ​​et elektron i et elektrisk felt afhænger af feltets styrke, dets oprindelige hastighed, den tid, det bruger i marken og dets masse. Den faktiske hastighed, der opnås, kan påvirkes markant af kollisioner med andre partikler i materialet.