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🧮 Electron Speed 計算機

專業免費的 Electron Speed 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
5,930,970 公尺/秒(m/s)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是電子速度計算器?

這個計算器能算出電子從靜止狀態,經過電位差(電壓)加速後的行進速度。它是物理課程的常見題型,也廣泛應用在陰極射線管(CRT)、電子顯微鏡與粒子加速器等領域。計算結果會以「公尺/秒」呈現,同時換算成相對光速的比例。

使用方法

只要輸入加速電壓(單位:伏特),就能直接讀出電子的最終速度。舉例來說,100 V 的電壓會讓電子加速到約每秒 593 萬公尺,略低於光速的 2%。

公式解析

帶電量為 q 的電子,會獲得相當於電場對它所做的功的動能:qV = \tfrac{1}{2}mv^2。將 v 解出後即得

v = \sqrt{\dfrac{2qV}{m}}
。其中 q = 1.602 × 10^{-19}\ C 為基本電荷,m = 9.109 × 10^{-31}\ kg 為電子的靜止質量。這是「非相對論」形式的公式,當 v 遠低於光速時(大致在加速能量低於數 keV 的範圍內)都能維持相當高的準確度。

實例演算

當 V = 100\ V 時:

v = \sqrt{((2 × 1.602×10^{-19} × 100) ÷ (9.109×10^{-31}))} = \sqrt{3.518×10^{13}} ≈ 5,930,000\ m/s
,約等於 0.0198c。

常見問答

這個計算有考慮相對論效應嗎?沒有——它採用的是古典動能公式。當電壓非常高時(數十 kV 以上),相對論修正就變得重要,此時本計算器算出的速度會略為偏高。

如果我輸入 0 伏特會怎樣?電子維持靜止狀態,所以速度為 0\ m/s。

這個公式能用在質子或離子上嗎?公式完全相同,只要把電子的電荷與質量,換成質子或離子對應的數值即可。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。