Por Kevin Beck | Atualizado em 30 de agosto de 2022

Os elétrons são um dos três blocos de construção fundamentais dos átomos, ao lado dos prótons e dos nêutrons. Cada elétron tem uma massa de 9 × 10⁻³¹kg e carrega uma carga elementar negativa de 1,6 × 10⁻¹⁹C. Quando um elétron entra em um campo elétrico, a diferença de potencial do campo o acelera da mesma forma que a gravidade acelera um projétil.

Etapa 1:Escolha a equação de energia correta

Na mecânica clássica, a energia cinética é ½mv². Para partículas carregadas em um campo elétrico, o trabalho realizado pelo campo é igual à energia cinética adquirida:

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Aqui, m  =9×10⁻³¹kg e q  =1,6×10⁻¹⁹C.

Etapa 2:Identifique a diferença potencial

Tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos do campo. Um elétron (carga negativa) se move do potencial baixo para o alto (em direção ao eletrodo positivo), ganhando energia cinética proporcional à queda de tensão.

Etapa 3:Resolva a velocidade do elétron

Reorganizar a equação da energia dá a velocidade:

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Por exemplo, se o elétron acelera através de uma diferença de potencial de 100V:

21  =6×10⁶m/s.

Assim, um campo de 100 volts impulsiona um electrão a cerca de seis milhões de metros por segundo – cerca de 2% da velocidade da luz. Conhecer essa relação é essencial para projetar microscópios eletrônicos, aceleradores de partículas e muitas outras aplicações em física e engenharia.