Laske, kuinka suuri jännite tarvitaan elektronin kiihdyttämiseksi nopeuteen 15000 km/s. (2 p.)

Ratkaisu

Sähkökenttä tekee kiihdytyksessä työn [[$W=Fs=QEs=QU$]].

Levosta lähtevä elektroni saa tehdyn työn suuruisen liike-energian.

[[$ \quad QU=\frac{1}{2}mv^2$]]

Työperiaate selitetty sanallisesti. Työperiaate ilmaistu yhtälönä, 1 p.

Ratkaistaan jännite.

[[$ \quad U=\dfrac{\frac{1}{2}mv^2}{Q}$]]

[[$ \quad U=\dfrac{\frac{1}{2}mv^2}{Q}=\mathrm{\dfrac{\frac{1}{2}\cdot9{,}109\cdot10^{-31}\ kg\cdot\left(15\ 000\ 000\ \frac{m}{s}\right)^2}{1{,}602\cdot10^{-19}\ C}\approx640\ V}$]]

Ratkaistu lauseke jännitteelle. Oikeat lähtöarvot ja yksiköt sekä oikea vastaus yksiköineen oikealla tarkkuudella, 1 p.

Takaisin