Электрон свободно двигается в электрическом поле и проходит разность потенциалов 100 В. На сколько при этом увеличится её кинетическая энергия?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Увеличение кинетической энергии электрона можно выразить через работу, которую совершило электрическое поле.

Работа, которую совершает электрическое поле по перемещению заряда, равна изменению его потенциальной энергии:

[W = q \cdot \Delta U]

где (q) - заряд электрона, (U) - потенциальная энергия, а (\Delta U) - изменение потенциальной энергии, равное 100 В.

Потенциальная энергия электрона можно выразить как (U = q \cdot V), где (V) - разность потенциалов.

Таким образом, работа равна:

[W = q \cdot (V_2 - V_1) = q \cdot \Delta V]

Увеличение кинетической энергии электрона равно этой работе:

[ \Delta KE = q \cdot \Delta V]

Вставляя значения, получаем:

[ \Delta KE = e \cdot 100 ]

где (e) - заряд электрона.

Так как заряд электрона (e = 1.6 \times 10^{-19}~Кл), то

[ \Delta KE = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 100 = 1.6 \times 10^{-17}~Дж ]

Таким образом, кинетическая энергия электрона увеличится на 1.6 x 10^-17 Дж.