Considere um dispositivo que consiste de um catodo e um anodo separados por uma certa distância e inseridos em um meio onde há vácuo. Por um processo não descrito aqui, faz-se com que o catodo emita elétrons. Aplica-se uma diferença de potencial de 300 V entre o catodo e o anodo, que faz com que os elétrons se movimentem em direção ao anodo. Considere agora que um desses elétrons parta do repouso e, com movimento uniformemente variado, atinja o anodo. Sendo a carga do elétron igual a 1,6x10-19 C e sua massa igual a 9,1x10-31 kg, calcule a velocidade com que o elétron chega ao anodo.
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A velocidade com que o elétron chega ao anodo equivale a 1,027. 10⁷ m/s.
O trabalho realizado pela força elétrica equivale ao trabalho de deslocar a carga entre dois pontos.
O trabalho realizado pela força elétrica será equivalente à variação da energia cinética do elétron.
T = ΔEc
A variação da energia potencial representa o trabalho realizado pela força elétrica.
T = q (Va - Vb)
Assim, teremos-
q (Va - Vb) = ΔEc
1,6. 10⁻¹⁹. 300 = m. V²/2 - 0
480. 10⁻¹⁹ = 9,1. 10⁻³¹. V²/2
V² = 960. 10⁻¹⁹/9,1. 10⁻³¹
V = 1,027. 10⁷ m/s
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