Что такое калькулятор перевода вольт в электронвольты?
Электронвольт (эВ) — это единица энергии, равная работе, которую совершает один элементарный заряд при прохождении разности потенциалов в один вольт. Наш калькулятор переводит напряжение (в вольтах) и число зарядов (в элементарных зарядах, e) в энергию, выраженную в электронвольтах и джоулях. Такой пересчёт постоянно встречается в физике, электронике и химии, где энергии частиц удобно описывать именно в эВ.
Как пользоваться калькулятором
Введите разность потенциалов в вольтах и заряд в единицах элементарного заряда. Для одиночного электрона или протона заряд равен 1. Для дважды ионизированного атома он составит 2 и так далее. Калькулятор перемножает эти два значения и выдаёт энергию в эВ, а затем переводит результат в джоули.
Разбираем формулу
В основе лежит простое соотношение: $$E\ (\text{эВ}) = \text{Напряжение (V)} \times \text{Заряд (e)}$$ где \(V\) — напряжение, а \(Q\) — число зарядов в элементарных зарядах. Поскольку 1 эВ по определению равен энергии, которую получает один элементарный заряд, проходя через 1 вольт, то заряд \(Q\) при прохождении \(V\) вольт получает ровно \(V \times Q\) электронвольт. Чтобы перейти к джоулям системы СИ, умножьте результат на постоянную элементарного заряда — \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) Дж/эВ.
Пример расчёта
Допустим, электрон (число зарядов 1) ускоряется в поле с разностью потенциалов 5000 вольт. Полученная энергия равна $$E = 5000 \times 1 = 5000\ \text{эВ}$$ В джоулях это $$5000 \times 1{,}602176634 \times 10^{-19} = 8{,}01 \times 10^{-16}\ \text{Дж}$$ Дважды заряженный ион (\(Q = 2\)) при том же напряжении получил бы 10 000 эВ.
Частые вопросы
Электронвольт — это единица напряжения? Нет. Несмотря на название, электронвольт измеряет энергию, а не напряжение. Вольты — это разность потенциалов, эВ — энергия.
Что такое число зарядов? Это величина заряда частицы, выраженная в кратных элементарного заряда e (примерно \(1{,}602 \times 10^{-19}\) Кл). У одиночного электрона или протона число зарядов равно 1.
Как перевести эВ в джоули? Умножьте энергию в эВ на \(1{,}602176634 \times 10^{-19}\) — и получите значение в джоулях.
