Elektronen geschwindigkeit berechnen physik?
Kann mir jemand erklären wieso hier für die elektronenmasse 9,109 mal 10 hoch -31 steht? Oder ist das einfach nur ein beispiel? Und wieso muss man dadrunter das ergebnis mal 30000 rechnen? Oben hat man doch mal 10000 schon gerechnet? Dann muss man doch nicht fürn30kv ganze 30000 mal rechnen ?
2 Antworten
Die Elektronenmasse beträgt 9,109*10^-31 kg.
Pro Volt Potentialdifferenz bekommt das Elektron ein Elektronenvolt an Energie. Kann man sich so merken, dass ein eV eine Elektronenladung mal ein Volt ist. Ein Elektronenvolt sind 1,602*10^-19 Joule.
Beim ersten v sind die 10 kV = 10^4 Volt so hineingerechnet, dass es 1,602*10^-15 Joule sind, die unter der Wurzel stehen.
Beim zweiten v müsste es 1,602*10^-19 * 30000 heißen. Die 30000 kommt aus den 30 kV.
Ein Elektron hat im Ruhezustand immer diese Masse (9,109*10-31 kg).
Die elektrische Arbeit von einem Elektron unter 10000 V ist: E(el)= Q*U (Ladung * Spannungsdifferenz) = 1,602*10^-19 C * 10000V =1,602*10^-15 J (Q = Elemtarladung Elektron; immer gleich; Konstante).
In Aufgabe a) berechnest du die Geschwindigkeit von einem Elektron das mit 10000 V beschleunigt wird. E(kin)=E(el)=1/2mv^2. Gleichung nach v auflösen liefert das Ergebnis.
In Aufgabe b) berechnest du die Geschwindigkeit von einem Elektron, dass mit 30000 V beschleunigt wird. E(el) = Q*U (siehe oben) =1,602*10^-19 C * 30000 V = 4,806*10^-15 J.
C steht für Coulomb und ist die Einheit der Ladung. 1C*V = 1 J.