Comprender las fuerzas

* Fuerza eléctrica: Una partícula cargada en un campo eléctrico experimenta una fuerza debido al campo. Esta fuerza es dada por:

* f =qe

* F es la fuerza eléctrica (en Newtons)

* Q es la carga de la partícula (en coulombs)

* E es la resistencia al campo eléctrico (en Newtons por coulomb o voltios por metro)

* La segunda ley de Newton: Esta ley fundamental relaciona la fuerza, la masa y la aceleración:

* f =ma

* F es la fuerza neta que actúa sobre un objeto (en Newtons)

* m es la masa del objeto (en kilogramos)

* a es la aceleración del objeto (en metros por segundo cuadrado)

Derive la aceleración

1. Fuerzas de equitación: Dado que la fuerza eléctrica es la única fuerza que actúa sobre la partícula cargada, podemos equiparar las dos expresiones para la fuerza:

* qe =ma

2. Resolviendo la aceleración: Divida ambos lados de la ecuación por la masa (m) para aislar la aceleración:

* a =(qe) / m

Puntos clave:

* Dirección: La dirección de la aceleración es la misma que la dirección del campo eléctrico si la carga es positiva, y opuesta a la dirección del campo si la carga es negativa.

* campo uniforme: Esta derivación asume un campo eléctrico uniforme. Si el campo no es uniforme, la aceleración variará según la resistencia del campo en la ubicación de la partícula.

Ejemplo:

Imagine un electrón (carga -1.602 x 10^-19 C, masa 9.109 x 10^-31 kg) que se mueve en un campo eléctrico uniforme de resistencia 100 n/c.

* La aceleración del electrón sería:

* a =(-1.602 x 10^-19 c * 100 n / c) / (9.109 x 10^-31 kg)

* a ≈ -1.76 x 10^13 m/s²

El signo negativo indica que el electrón se acelera en la dirección opuesta al campo eléctrico (ya que está cargado negativamente).