Η δύναμη που βιώνεται από ένα ηλεκτρικό πεδίο E είναι F n ποια θα είναι η δύναμη σε ένα πρωτόνιο στον ίδιο τομέα. Πάρτε μάζα έως 1836 φορές ηλεκτρονίων;
Κατανόηση των εννοιών
* Ηλεκτρική δύναμη: Η δύναμη που βιώνεται από ένα φορτισμένο σωματίδιο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο δίνεται από:
F =QE
όπου:
* F είναι η δύναμη (στα Newton)
* Q είναι το φορτίο του σωματιδίου (σε Coulombs)
* E είναι η δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου (σε Newton ανά Coulomb)
* Τέλη πρωτονίων και ηλεκτρονίων: Τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια έχουν ίσες αλλά αντίθετες χρεώσεις.
* Η φόρτιση ενός πρωτονίου είναι +1.602 x 10^-19 coulombs.
* Η φόρτιση ενός ηλεκτρονίου είναι -1.602 x 10^-19 coulombs.
Υπολογισμός της δύναμης σε ένα πρωτόνιο
1. Προσδιορίστε το ηλεκτρικό πεδίο (e): Σας δίνεται ότι η δύναμη που βιώνεται από ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι F N. Ωστόσο, χρειαζόμαστε την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου (E). Δεδομένου ότι δεν έχουμε τη χρέωση (q) που σχετίζεται με αυτή τη δύναμη, δεν μπορούμε να υπολογίσουμε άμεσα το E.
2. Δύναμη σε ένα πρωτόνιο: Υποθέτοντας ότι γνωρίζετε την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου (E), μπορείτε να υπολογίσετε τη δύναμη σε ένα πρωτόνιο (FP):
Fp =q_proton * e
Fp =(1,602 x 10^-19 c) * e
Βασικό σημείο: Η μάζα του πρωτονίου (που είναι 1836 φορές η μάζα ενός ηλεκτρονίου) δεν είναι * άμεσα σχετική με τη δύναμη που βιώνει σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Η δύναμη εξαρτάται μόνο από το φορτίο και την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου.
Παράδειγμα
Ας υποθέσουμε ότι η δύναμη σε ένα άγνωστο φορτίο στο ηλεκτρικό πεδίο είναι 10 N. Πρέπει ακόμα να γνωρίζουμε το φορτίο αυτού του άγνωστου σωματιδίου για να υπολογίσουμε την αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου (e). Μόλις γνωρίζουμε το E, τότε μπορούμε να βρούμε τη δύναμη στο πρωτόνιο.
Συνοπτικά: Η δύναμη σε ένα πρωτόνιο στο ίδιο ηλεκτρικό πεδίο θα είναι:
* ίσο σε μέγεθος στη δύναμη που βιώνει ένα ηλεκτρόνιο (αλλά απέναντι από την κατεύθυνση).
* Υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τον τύπο F =Q_Proton * E , όπου e είναι η δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου.
