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Chapter 1 of 12 • Page 1 of 248🔒 Protected PDF • Watermarked
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500 V के विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा की गणना करें।
8×10−17 J
1.6×10−17 J
5×10−17 J
4×10−16 J
8×10−17 J
विद्युत विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक आवेशित कण द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा, विद्युत क्षेत्र द्वारा कण पर किए गए कार्य के बराबर होती है। इसकी गणना कण के आवेश और विभवांतर के गुणनफल का उपयोग करके की जाती है।
विद्युत विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक आवेशित कण द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा, विद्युत क्षेत्र द्वारा कण पर किए गए कार्य के बराबर होती है। इसकी गणना कण के आवेश और विभवांतर के गुणनफल का उपयोग करके की जाती है।
विभवांतर को ढलान की 'ऊंचाई' के रूप में सोचें और इलेक्ट्रॉन को नीचे लुढ़कती हुई गेंद के रूप में; वोल्टेज जितना अधिक होगा, नीचे तक पहुँचने तक इलेक्ट्रॉन उतनी ही अधिक 'गति' (गतिज ऊर्जा) प्राप्त करेगा।
याद रखें 'KE = qV' (गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy) गुणवत्ता वोल्टेज (quality Voltage) के बराबर है)।
K=qV — गतिज ऊर्जा, आवेश और विभवांतर के बीच संबंध
q=1.6×10−19 C — इलेक्ट्रॉन का मूल आवेश
जब q=1.6×10−19 C आवेश वाले एक इलेक्ट्रॉन को V=500 V के विभवांतर के माध्यम से ले जाया जाता है, तो किया गया कार्य W=qV होता है। चूँकि यह कार्य पूरी तरह से गतिज ऊर्जा K में परिवर्तित हो जाता है, इसलिए हम K=(1.6×10−19 C)×(500 V)=800×10−19 J की गणना करते हैं, जिसे सरल करने पर 8×10−17 J प्राप्त होता है।
इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) ऊर्जा की एक इकाई है जो 1.6×10−19 J के बराबर है।
प्राप्त की गई ऊर्जा लिए गए पथ से स्वतंत्र होती है, बशर्ते विभवांतर स्थिर हो।
विभवांतर एक 'विद्युत दबाव' के रूप में कार्य करता है जो आवेश को धक्का देता है।
विद्युत विभव और कण की गति के बीच सीधे रूपांतरण की अनुमति देता है।
यदि इलेक्ट्रॉन को प्रकाश की गति के करीब त्वरित किया जाता है, तो यह आपेक्षिक प्रभावों (relativistic effects) का हिसाब नहीं देता है।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
कैथोड रे ट्यूब
इलेक्ट्रॉन का आवेश 1.602×10−19 C होता है।
विकल्प B, C, और D गलत गणनाएं हैं जो दस की घातों या गुणन कारक को गलत तरीके से लागू करने के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई हैं।
A सही है — गतिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन के आवेश (1.6×10−19 C) और विभवांतर (500 V) का गुणनफल है, जिससे 8×10−17 J प्राप्त होता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में ऊर्जा के लिए हल करते समय, हमेशा सुनिश्चित करें कि आपका आवेश कूलॉम में और विभव वोल्ट में है ताकि उत्तर सीधे जूल में प्राप्त हो सके।
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