Como funcionam as lentes eletrostáticas?

Question

Não preciso de respostas superespecíficas. Mas eu apreciaria muito se alguém pudesse confirmar ou corrigir meu processo de pensamento.

Eu sei que para muitos de vocês isso vai parecer muito óbvio, mas para mim é um novo conhecimento.

Portanto, a eletrostática geralmente indica que as cargas elétricas não estão se movendo .

No caso de uma lente, imagino que seja como um anel, que de alguma forma é carregado com cargas positivas ou (normalmente) negativas.

Essas cargas não estão se movendo (ou pelo menos não significativamente), mas ainda criam um campo elétrico ao seu redor. E este campo age como uma lente (tipo, eu sei que isso é um pouco mais complicado) nas cargas recebidas que passam pelo anel.

Esse processo de pensamento está correto até agora? O fato de as cargas não estarem se movendo implicaria que há pouca ou nenhuma voltagem presente?

Pergunta bônus: novamente, isso pode ser trivial para muitos de vocês, mas como alguém faria para cobrar um anel como esse? Como alguém bombeia cargas elétricas em um anel que deveria não se mover?

Answer 1

Esse processo de pensamento está correto até agora?

Sim.

O fato de as cargas não estarem se movendo implicaria que há pouca ou nenhuma voltagem presente?

Não. Quer as cobranças sejam fixas ou não, há um $E$-field e, portanto, a tensão entre dois pontos escolhidos arbitrariamente $x_1$ e $x_2$ dentro do campo é dado por:

$$\Delta V_{12}=V_{x_2}-V_{x_1}=-\int_{x_1}^{x_2} \hat{E}d\hat{l}\space.$$

O aumento de tensão do ponto $1$ apontar $2$ é igual ao trabalho realizado por unidade de carga, contra o campo elétrico, para mover a carga de $1$ para $2$uniformemente. Por exemplo, seja ou não um capacitor de placa paralela feito de placas não condutoras ou condutoras, a tensão entre as placas carregadas é$V=Ed$, Onde $d$é a distância entre as placas. Lembre-se que uma corrente elétrica zero não implica necessariamente uma tensão zero, mas o contrário é sempre verdadeiro, ou seja, uma tensão zero implica uma corrente zero entre os pontos aos quais a tensão é atribuída.

Em lentes eletrostáticas, o campo elétrico externo das cargas estáticas localizadas dentro dos anéis produz tensões diferentes de zero para o feixe de elétrons em movimento e muda a direção e possivelmente a magnitude da corrente inicial que pode ser atribuída ao feixe.