Creo que esta pregunta ayudaría (lo busqué en la red)
Pregunta: Un electrón en un televisor se acelera del cátodo a la pantalla a través de una diferencia de potencial de +1000 V. La pantalla está a 35 mm del cátodo. ¿Cuál es el cambio neto en la energía potencial del electrón durante el proceso de aceleración? ¿Cuánto trabajo realiza el campo eléctrico para acelerar el electrón? ¿Cuál es la velocidad del electrón cuando golpea la pantalla?
Solución: llamemos al punto de cátodo
- ¿Cómo descubrieron los químicos que habrá 2 electrones en la primera capa y 8 electrones en la segunda?
- ¿Girarían los electrones polarizados impartiendo su momento angular a un objetivo y lo haría girar dado que se nos dice que el giro electrónico es una abstracción?
- ¿Con qué frecuencia chocan los electrones con el núcleo de un átomo?
- ¿Cómo viajan los electrones en una región de campo magnético uniforme si entran en un ángulo aleatorio?
- ¿Los electrones libres tienen más o menos energía que los internos?
y el punto de pantalla
. Se nos dice que la diferencia potencial entre puntos
y
es +1000 V, entonces
Por definición, la diferencia en la energía potencial eléctrica de alguna carga
en puntos
y
es el producto de la carga y la diferencia en el potencial eléctrico entre estos puntos. Así,
ya que
para un electrón Tenga en cuenta que la energía potencial del electrón disminuye a medida que se acelera hacia la pantalla. Como hemos visto, la energía potencial eléctrica de una carga se mantiene en el campo eléctrico circundante. Por lo tanto, una disminución en la energía potencial de la carga corresponde a una reducción en la energía del campo. En este caso, la energía del campo disminuye porque funciona
En el cargo. Claramente, el trabajo realizado ( es decir , la energía perdida) por el campo es igual a la disminución de la energía potencial de la carga,
Así,
La energía total
del electrón está formado por dos componentes: la energía potencial eléctrica
y la energía cinética
. Así,
Por supuesto,
dónde
kg es la masa del electrón, y
su velocidad Por conservación de energía,
es una constante del movimiento, entonces
En otras palabras, la disminución de la energía potencial eléctrica del electrón, a medida que se acelera hacia la pantalla, se compensa con un aumento correspondiente en su energía cinética. Suponiendo que el electrón comienza desde el reposo ( es decir
), resulta que
o
Tenga en cuenta que la distancia entre el cátodo y la pantalla es irrelevante en este problema. La velocidad final del electrón está completamente determinada por su carga, su velocidad inicial y la diferencia de potencial a través de la cual se acelera.
