В продольном электрическом поле

Для движущейся заряженной частицы поле считается продольным, если вектор ее скорости направлен вдоль линий напряженности электрического поля (рис. 76.1). Пусть . Тогда на заряд со стороны поля действует сила , направленная в сторону движения заряда. Она сообщает заряду ускорение . Частица движется уско-ренно; ее кинетическая энергия увеличивается за счет работы, совершенной электрическим полем: . Но так как

, а ,

то

.

Если движение заряда в электрическом поле начинается из состояния покоя , то, обозначив , получим:

, (76.1)

где U – ускоряющая разность потенциалов.

Для измерения энергии в физике микромира используется электронвольт. Электронвольт (эВ) – внесистемная единица, равная энергии, которую приобретает электрон при прохождении разности потенциалов в 1 В ( ).

Из формулы (76.1) для скорости заряженной частицы в ускоряющем поле получим выражение:

, (76.2)

т. е. ~ .

Расчет показывает, что для электрона , т. е. уже в слабых электрических полях скорость движения электрона составляет .

В зависимости от направления вектора заряда относительно вектора движение может быть с положительным или отрицательным ускорением, т. е. поле может ускорять или тормозить движение зарядов.

Движение заряженных частиц в продольном электрическом поле используется в электровакуумных приборах.