Зарежданеелектрически е собственост на материя, точно като тестени изделия. Макроскопичният електрически заряд на тялото възниква от разликата между броя на протони и електрони, в този случай казваме, че тялото е заредено или наелектризирано.
От друга страна, когато количеството електрони и протони е еднакво, казваме, че тялото е неутрално. Следователно, дори когато са неутрални, телата все още имат електрически заряди, но те са балансирани.
Електрическият заряд произхожда от субатомни частици: протоните имат най-малък положителен заряд, докато електроните имат най-малък отрицателен заряд. Вие неутрониот своя страна са електрически неутрални частици.
Вижсъщо: Основи на електростатиката
Видове електрически заряд
Има два вида електрически заряд, положителен и отрицателен. И двете са дефинирани изключително от алгебрични знаци, по конвенция на заряда върху електрона се приписва отрицателният знак, а на протона - положителният знак.
Тези признаци обаче са просто произволен. Например, няма да има проблем, ако в даден момент зарядът на електроните трябва да бъде описан с положителния знак и зарядът на протоните да стане отрицателен. Важното е, че тези две такси
привличайте, когато знакът ви е различенв противен случай те са склонни да се отблъскват.Карта на ума: Електрическо зареждане
* За да изтеглите мисловната карта в PDF, Натисни тук!
единица за електрически заряд
Единицата за измерване на електрическия заряд е Кулон (C), като форма на почит към френския физик Шарл Огюстин де Кулон (1736-1806), отговарящ за определянето на математическия закон, който описва сила на привличане и отблъскване между зарядите. Количеството Coulomb обаче не е посочено като едно от основните количества на международна система от единици.
Всъщност това е a величие, получено от Ампери се използва за измервания на електрически ток. Кулонът на електрически заряд е еквивалентен на количеството заряд, което се пренася от електрически ток от 1 ампер през интервала от 1 секунда. Затова казваме това 1,0 С е еквивалентно на 1,0 А.
Вижсъщо: Законът на Кулон
Квантуване
Електрическият заряд е квантован, т.е. модулът на натоварване на тялото се определя от a цяло число на количество товар: a зарежданеосновен. Основният заряд (и) е най-малкият електрически заряд, който съществува в природата, това е зарядът, който може да се намери в протоните и електроните, неговият модул е приблизително 1,6.10-19 ° С.
как да се изчисли
Въз основа на основния модул на натоварване е възможно да се разбере какво е липсващ или излишен брой електрони за дадено тяло да представи определен електрически заряд, обърнете внимание:
Въпрос: - общ електрически заряд (C)
не - брой липсващи или излишни електрони
и - основен електрически заряд (1.6.10-19 ° С)
Използвайки квантуване на електрически заряди, представен от предишна формула, можем да изчислим какво трябва да бъде количеството електрони, липсващо или излишно, необходимо за производството на общ електрически заряд от 1,0 C в тялото:
Последният резултат показва, че за да се натовари тяло с 1.0 C, е необходимо те да бъдат отстранен 6.25.1018 електрони от неговите атоми. Следователно е лесно да се види, че 1.0 C електрически заряд е a голямо количество от тази такса.
Поради силите на привличане и отблъскване между електрическите заряди, естествено е всички тела да търсят състоянието на наелектризиране с възможно най-ниската енергия, т.е. повечето тела които са около нас е електрически неутрален. За да може тялото да се зареди с електричество, то трябва да получи или да отдаде електрони на заобикалящата го среда.
Освен това не е възможно да се наелектризира тяло, като се изтръгне или снабди с протони, тъй като тези частици са около 1840 пъти по-масивни от електроните, освен че са силно свързани с други протони в ядроатомен. Следователно, за да може едно тяло да приема или дарява електрони, то трябва да страда поне един от трите процеси на електрификация: триене, контакт или индукция.
Вижсъщо: какво е електрическо поле?
Как да познаем електрическия заряд на атом
Атомите обикновено са неутрални, така че общият им електрически заряд е нула. Ако обаче атомите са йонизиран, и ако техните електрони бъдат откъснати, те ще представят положителен електрически заряд поради липсата на електрони или излишъка от протони.
Извикват се положително заредени атоми катиони, докато атомите, които получават електрони и стават отрицателни, се наричат аниони. Можем да определим електрическия заряд на атомното ядро или на електросфера чрез вашия атомно число Z.
В следващия пример изчисляваме електрическия заряд на хелиево ядро (α частица, Z = 2), което има два протона и два неутрона:
решени упражнения
Въпрос 1) По време на процеса на електрификация тялото получава количество 2.0.1015 електрони, които стават електрически заредени, с електрически заряд от:
а) 3.2.10-4 ° С
б) 1.6.10-18 ° С
в) 3.2.10-5 ° С
г) 0,32,10-5 ° С
д) 320.10-1 ° С
Обратна връзка: Буква а
Резолюция:
Нека използваме формулата за квантуване на електрическия заряд, забележете:
След заместване на стойностите, дадени от изявлението във формулата, откриваме, че електрическият заряд на тялото след наелектризиране ще бъде 3.2.10-4 ° С. Следователно правилната алтернатива е буквата А.
Въпрос 2) Тяло има 1.2.103 електрони по-малко от протоните. Определете знака и големината на електрическия заряд на това тяло.
а) Отрицателно, 0.92.10-13 ° С
б) Положително, 1.92.10-13 ° С
в) Отрицателно, 1.92.10-16 ° С
г) Положително, 1.92.10-16 ° С
д) Отрицателно, 1.6.10-14 ° С
Обратна връзка: Буква D
Резолюция:
За да изчислите електрическия заряд на това тяло, просто вземете предвид разликата между броя на протоните и електроните, спазвайте:
Както е обяснено в изявлението, тялото има повече протони, отколкото електрони, така че зарядът му ще бъде положителен.
Въпрос 3) Определете колко електрони трябва да бъдат отстранени от тялото, за да бъде електрическият му заряд 6,4 C.
а) 4.0.1015 електрони
б) 4.0.1019 електрони
в) 2.5.1018 електрони
г) 3.5.1021 електрони
д) 1.6.1012 електрони
Обратна връзка: Буква Б
Резолюция:
Упражнението ни моли да намерим броя на електроните, така че ще направим следното изчисление:
Въз основа на резолюцията на упражнението установяваме, че е необходимо да премахнем 4.0.1019 електрони на тялото, така че неговият електрически заряд да е 6.4 C.
От мен Рафаел Хелерброк
