¿Cuál es la energía en "electrón-voltios" de un electrón que ha aumentado a un potencial de 3V?

3 electron volts

Algunas definiciones:

Energía , generalmente medida en julios, puede calcularse como E = QV, donde Q es la carga y V es el voltaje.

Voltage es una medida de la cantidad de energía que tiene cada electrón. Generalmente se mide en voltios, que son julios por culombio.

Charge se mide en coulombs, definidos como la carga en 6.2415 × 10 ^ 18 electrones.

Estas son buenas unidades para trabajar con electrónica práctica. Pero si estamos trabajando con electrones individuales, esos factores de 10 ^ 18 hacen que las matemáticas sean un dolor. Así que buscamos algunas unidades alternativas que podrían ser más fáciles. Por carga, es obvio - la carga de un solo electrón. Volts mantenemos. Así que eso nos da una nueva definición para la energía, de E = QV, el voltio electrónico. 1eV es 1.60218 × 10 ^ -19J.

Entonces, la pregunta se reduce a: "cuál es la ganancia de energía de un electrón que se ha movido a un potencial 3V más alto". Realmente no importa de dónde vino esa energía, en este caso un campo eléctrico. E = QV = (1 carga de electrones) × (3 voltios) = 3eV.

Es realmente definición.

Si un cargo se mueve a través de una diferencia de potencial , entonces el cambio de energía asociado con ese movimiento es el cargo multiplicado por diferencia de potencial , cuando todo se mide en unidades consistentes.

Entonces, si la carga se mide en unidades de carga en un electrón e, y el voltaje se mide en voltios , entonces la energía se mide en unidades de eV, voltios de electrones . No tenemos otro nombre para esta unidad.

Si la carga se mide en coulombs, y el voltaje en voltios, entonces la energía se mide en julios. También puede medir la energía en coulomb.volts, pero tenemos un buen nombre para esta unidad, julios.