Physik couloumb geschwindigkeit eines elektrons?

1 Antwort

Wenn du mit Coloumb die Coloumbkraft auf ein Elektron meinst gibt es durchaus einen Zusammenhang.

Wenn ein Elektron in einem Elektrischen Feld liegt wirkt auf ihn eine Kraft F= e*E wobei e die Elementarladung ist.

Das Elektron wird jetzt durch F = m*a beschleunigt genauer wirkt die Beschleunigung a = F/m = E*e/m auf das Elektron, wobei m die Masse des Elektrons ist (gilt aber nur weit unter der Lichtgeschwindigkeit).

Diese Beschleunigung führt jetzt zur Geschwindigkeit:

v = Integral von 0 bis t von E*e/m*dtau

Sofern E konstant ist ergibt das v = E*e*t/m.

Wenn du dich auf die Coloumbkraft zwischen zwei Ladungen beziehst gehts zwar genau so allerdings ist dann E nicht konstant und daher wirds schwerer berechenbar.

Eine weiter Möglichkeit dieses Vorganges ergibt sich auch über die Elektrische Spannung, die Spannung ist ja definiert durch U = W/Q also die Ladungsbezogene Arbeit.

Wenn also ein Elektron eine Spannungsdiffernz von U Volt durchschreitet hat es danach eine um W =U*e erhöte kinetische Energie und über E = m*v²/2 kann man das wieder in eine Geschwindigkeit umwandeln.

Btw das ist zB der Grund warum man für die Energie bei solchen Prozessen in der Physik oft die Einheit Elektronenvolt oder eV nimmt, das ist genau die kinetische Energie welches ein Elektron beim durchschreiten von 1V Spannung bekommt.


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