Napięcie między biegunami maszyny elektrostatycznej wynosi 5000 V. Oblicz, o ile zmieni się
energia elektryczna jednego elektronu, gdy zostanie przeniesiony z kulki o ładunku dodatnim
na kulkę o ładunku ujemnym? Czy energia ta wzrośnie czy zmaleje?​.


Odpowiedź :

Energia w polu elektrycznym:

[tex]E=q\phi[/tex]

gdzie q to ładunek, zaś φ jest potencjałem elektrycznym

Wiemy, że:

[tex]\phi_+-\phi_-=U=5000V[/tex]

Zatem zmiana energii:

[tex]\Delta E=q(\phi_--\phi_+)=-qU\\q=-|e|\\\Delta E=|e|U\\\Delta E=5000eV=5keV[/tex]

gdzie jawnie zapisałem, że ładunek elektronu jest ujemny i użyłem odpowiednich do tego celu jednostek energii. Zmiana energii jest dodatnia, co oznacza, że należy wykonać pracę (dostarczyć ładunkowi energii), aby wykonać taką sztukę z przeniesieniem z elektrody dodatniej na ujemną

pozdrawiam