Kenttäviivapiirroksen esittämään sähkökenttään pisteeseen A tuodaan elektroni. Selitä, millaista on sen liike. Muut kuin sähköinen voima ovat merkityksettömät. Miten hiukkasen käyttäytyminen poikkeaisi tästä, jos kyseessä olisi protoni?

 

Ratkaisu

Sähkökentän suunta on sama kuin kentässä olevaan positiiviseen varaukseen kohdistuvan voiman suunta. Elektroniin kohdistuu siis sähköinen voima kuvassa vasemmalle, ja sen liike on kiihtyvää.

Protonin sähkövaraus on positiivinen, joten siihen kohdistuva sähköinen voima on sähkökentän suuntainen eli kuvassa oikealle. Myös protonin liike on kiihtyvää. Newtonin toisen lain perusteella voidaan ratkaista kappaleen kiihtyvyys, jos siihen kohdistuva voima tunnetaan.

[[$ \begin{align} \quad F&=ma\\ \, \\ a&=\dfrac {F}{m} \end{align} $]]​

Protonin massa on suurempi kuin elektronin, joten esitetyn kaavan perusteella sen kiihtyvyys on pienempi kuin elektronin.

Elektronin liike on kiihtyvää, ja siihen kohdistuu sähköinen voima kuvassa vasemmalle. Protonin liikkeen kiihtyvyys olisi pienempi kuin elektronin, ja voiman suunta olisi kuvassa oikealle.

Takaisin