Opladeelektrisk er en ejendom af stof, ligesom pasta. Den krops makroskopiske elektriske ladning stammer fra forskellen mellem antallet af protoner og elektroner, i dette tilfælde siger vi, at kroppen er opladet eller elektrificeret.
På den anden side, når mængden af elektroner og protoner er den samme, siger vi, at kroppen er neutral. Derfor, selv når neutralt, har organerne stadig elektriske ladninger, men disse er afbalancerede.
Den elektriske ladning stammer fra subatomære partikler: protoner har den mindste positive ladning, mens elektroner har den mindste negative ladning. Du neutronertil gengæld er elektrisk neutrale partikler.
Seogså: Grundlæggende om elektrostatik
Typer af elektrisk opladning
Der er to typer elektrisk ladning, den positiv og negativ. Begge er udelukkende defineret af algebraiske tegn, ved konvention tildeles ladningen på elektronen det negative tegn og ladningen på protonen det positive tegn.
Disse tegn er imidlertid kun vilkårlig. For eksempel ville der ikke være noget problem, hvis ladningen på elektronerne på et eller andet tidspunkt skulle beskrives med det positive tegn, og ladningen på protonerne blev negativ. Det vigtige er, at disse to afgifter
tiltrække, når dit tegn er anderledesellers har de en tendens til at afvise hinanden.Mind Map: Elektrisk opladning
* For at downloade tankekortet i PDF, Klik her!
elektrisk opladningsenhed
Måleenheden for elektrisk ladning er Coulomb (C), som en form for hyldest til den franske fysiker Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), ansvarlig for bestemmelse af den matematiske lov, der beskriver tiltrækning og frastødningskraft mellem ladningerne. Dog er Coulomb-mængden ikke opført som en af de grundlæggende størrelser af internationalt enhedssystem.
Faktisk er det en storhed afledt af Ampereog bruges til elektriske strømmålinger. Coulomb af elektrisk ladning svarer til den mængde ladning, der bæres af en elektrisk strøm på 1 amp i løbet af 1 sekunders tidsinterval. Derfor siger vi det 1,0 C svarer til 1,0 A..
Seogså: Coulombs lov
Kvantisering
Den elektriske opladning er kvantiseret, dvs. belastningsmodulet for et legeme bestemmes af a heltal multiple af en mængde gods: a opladegrundlæggende. Den grundlæggende afgift (og) er den mindste elektriske ladning, der findes i naturen, det er den ladning, der kan findes i protoner og elektroner, dens modul er ca. 1,6.10-19 Ç.
hvordan man beregner
Baseret på det grundlæggende belastningsmodul er det muligt at finde ud af, hvad manglende eller overskydende antal elektroner for et organ at præsentere en bestemt elektrisk ladning, bemærk:
Q - samlet elektrisk ladning (C)
ingen - antal manglende eller overskydende elektroner
og - grundlæggende elektrisk ladning (1.6.10-19 Ç)
Bruger kvantisering af elektriske ladninger, repræsenteret af forrige formel, kan vi beregne, hvad der skal være mængden af elektroner, mangler eller overskydende, der er nødvendige for at producere en samlet elektrisk ladning på 1,0 C i en krop:
Det sidste resultat viser, at for at et legeme skal belastes med 1,0 C, er det nødvendigt, at de er det fjernet 6.25.1018 elektroner af dets atomer. Derfor er det let at se, at 1,0 C elektrisk ladning er a kæmpe mængde af denne afgift.
På grund af tiltrækningskræfterne og frastødningen mellem elektriske ladninger er det naturligt for alle kroppe at søge elektrificeringstilstanden med den lavest mulige energi, dvs. de fleste kroppe der er omkring os er elektrisk neutral. For at et legeme kan blive elektrisk opladet, skal det modtage eller donere elektroner til dets omgivelser.
Desuden er det ikke muligt at elektrificere et legeme ved at rive det ud eller forsyne det med protoner, da disse partikler er omkring 1840 gange mere massive end elektroner, ud over at være stærkt bundet til andre protoner i kerneatomar. Derfor, for at et organ kan modtage eller donere elektroner, skal det lide mindst en af de tre elektrificeringsprocesser: friktion, kontakt eller induktion.
Seogså: hvad er elektrisk felt?
Hvordan man kender et atoms elektriske ladning
Atomer er generelt neutrale, så deres samlede elektriske ladning er nul. Men hvis atomerne er ioniseretog får deres elektroner revet af, vil de præsentere en positiv elektrisk ladning på grund af deres mangel på elektroner eller overskuddet af protoner.
Positivt ladede atomer kaldes kationer, mens atomer, der modtager elektroner og bliver negative, kaldes anioner. Vi kan bestemme den elektriske ladning af atomkernen eller elektrosfæren gennem din Atom nummer Z.
I det følgende eksempel beregner vi den elektriske ladning af en heliumkerne (α-partikel, Z = 2), som har to protoner og to neutroner:
løste øvelser
Spørgsmål 1) Under en elektrificeringsproces modtager et organ en mængde på 2.0.1015 elektroner, der bliver elektrisk ladede, med en elektrisk ladning på:
a) 3.2.10-4 Ç
b) 1.6.10-18 Ç
c) 3.2.10-5 Ç
d) 0.32.10-5 Ç
e) 320.10-1 Ç
Skabelon: Bogstav a
Løsning:
Lad os bruge formlen til beregning af elektrisk ladning, bemærk:
Efter at have erstattet de værdier, der er givet i udsagnet i formlen, finder vi, at kroppens elektriske ladning efter elektrificering vil være 3.2.10-4 Ç. Derfor er det rigtige alternativ bogstavet A.
Spørgsmål 2) En krop har 1.2.103 elektroner mindre end protoner. Bestem tegnet og størrelsen af den elektriske ladning af dette legeme.
a) Negativ, 0,92,10-13 Ç
b) Positiv, 1.92.10-13 Ç
c) Negativ, 1.92.10-16 Ç
d) Positiv, 1.92.10-16 Ç
e) Negativ, 1.6.10-14 Ç
Skabelon: Bogstav D
Løsning:
For at beregne den elektriske ladning af dette legeme skal du bare tage højde for forskellen mellem antallet af protoner og elektroner, observer:
Som forklaret i erklæringen har kroppen flere protoner end elektroner, så dens ladning vil være positiv.
Spørgsmål 3) Bestem, hvor mange elektroner der skal fjernes fra et legeme, for at dets elektriske ladning skal være 6,4 C.
a) 4.0.1015 elektroner
b) 4.0.1019 elektroner
c) 2.5.1018 elektroner
d) 3.5.1021 elektroner
e) 1.6.1012 elektroner
Skabelon: Bogstav B
Løsning:
Øvelsen beder os om at finde antallet af elektroner, så vi foretager følgende beregning:
Baseret på opløsningens øvelse finder vi, at det er nødvendigt at fjerne 4.0.1019 elektroner i et legeme, så dets elektriske ladning er 6,4 C.
Af mig Rafael Helerbrock
