Aufladenelektrisch ist eine Eigenschaft von Angelegenheit, genau wie die Pasta. Die makroskopische elektrische Ladung eines Körpers ergibt sich aus der Differenz zwischen der Anzahl der Protonen und Elektronen, in diesem Fall sagen wir, dass der Körper geladen oder elektrifiziert ist.
Andererseits, wenn die Menge an Elektronen und Protonen gleich ist, sagen wir, dass der Körper neutral ist. Daher haben die Körper auch im neutralen Zustand noch elektrische Ladungen, diese sind jedoch ausgeglichen.
Die elektrische Ladung stammt von subatomare Partikel: Protonen haben die kleinste positive Ladung, während Elektronen die kleinste negative Ladung haben. Sie Neutronen, sind wiederum elektrisch neutrale Teilchen.
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Arten der elektrischen Ladung
Es gibt zwei Arten von elektrischer Ladung, die positiv und der Negativ. Beide werden ausschließlich durch Vorzeichen definiert, per Konvention wird der Ladung des Elektrons das negative Vorzeichen und der Ladung des Protons das positive Vorzeichen zugewiesen.
Diese Zeichen sind jedoch nur willkürlich. Zum Beispiel wäre es kein Problem, wenn irgendwann die Ladung der Elektronen mit positivem Vorzeichen beschrieben würde und die Ladung der Protonen negativ würde. Wichtig ist, dass diese beiden Gebühren anziehen, wenn dein Zeichen anders istandernfalls neigen sie dazu, sich gegenseitig abzustoßen.
Mindmap: Elektrische Ladung
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elektrische Ladeeinheit
Die Maßeinheit der elektrischen Ladung ist Coulomb (C), als Hommage an den französischen Physiker Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), verantwortlich für die Bestimmung des mathematischen Gesetzes, das die Anziehungs- und Abstoßungskraft zwischen Ladungen. Die Coulomb-Größe wird jedoch nicht als eine der fundamentalen Größen der of Internationales Einheitensystem.
Tatsächlich ist es ein Größe abgeleitet von Ampereund wird verwendet für Strommessungen. Das Coulomb der elektrischen Ladung entspricht der Ladungsmenge, die von einem elektrischen Strom von 1 Ampere während des 1-Sekunden-Zeitintervalls getragen wird. Deshalb sagen wir das 1,0 C entspricht 1,0 A.
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Quantisierung
Die elektrische Ladung beträgt quantisiert, d. h. der Lastmodul eines Körpers wird bestimmt durch a ganzzahliges Vielfaches einer Ladungsmenge: a aufladengrundlegend. Die Grundgebühr (und) ist die kleinste elektrische Ladung, die in der Natur existiert, es ist die Ladung, die in Protonen und Elektronen gefunden werden kann, ihr Modul beträgt ungefähr 1,6.10-19 Ç.
wie man rechnet
Anhand des Grundlastmoduls lässt sich herausfinden, was die fehlende oder zu viele Elektronen Damit ein Körper eine bestimmte elektrische Ladung aufweist, beachten Sie:
Q — elektrische Gesamtladung (C)
Nein — Anzahl fehlender oder überschüssiger Elektronen
und — elektrische Grundladung (1.6.10-19 )
Verwendung der Quantisierung elektrischer Ladungen, vertreten durch vorherige Formel, können wir berechnen, wie viele Elektronen fehlen oder überzählig sein müssen, um eine elektrische Gesamtladung von 1,0 C in einem Körper zu erzeugen:
Das letzte Ergebnis zeigt, dass für einen Körper, der mit 1,0 C belastet werden soll, entfernt 6.25.10 removed18 Elektronen seiner Atome. Daher ist leicht zu erkennen, dass 1,0 C elektrische Ladung a riesige Menge dieser Gebühr.
Aufgrund der Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen elektrischen Ladungen ist es für alle Körper selbstverständlich, den Zustand der Elektrifizierung mit möglichst geringer Energie zu suchen, d.h die meisten Körper die sind um uns herum ist elektrisch neutral. Damit ein Körper elektrisch geladen werden kann, muss er Elektronen aufnehmen oder an seine Umgebung abgeben.
Außerdem ist es nicht möglich, einen Körper zu elektrisieren, indem man ihn herausreißt oder ihm Protonen zuführt, da diese Teilchen sind etwa 1840-mal massereicher als Elektronen, außerdem sind sie stark an andere Protonen im. gebunden Aderatomar. Damit ein Körper Elektronen aufnehmen oder abgeben kann, muss er mindestens unter einem der folgenden drei leiden: Elektrifizierungsprozesse: Reibung, Kontakt oder Induktion.
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Wie man die elektrische Ladung eines Atoms erkennt
Atome sind im Allgemeinen neutral, daher beträgt ihre elektrische Gesamtladung Null. Sind die Atome jedoch ionisiert, und ihre Elektronen werden abgerissen, weisen sie aufgrund ihres Elektronenmangels oder des Überschusses an Protonen eine positive elektrische Ladung auf.
Positiv geladene Atome heißen Kationen, während Atome, die Elektronen aufnehmen und negativ werden, heißen Anionen. Wir können die elektrische Ladung des Atomkerns oder die Elektrosphäre durch dein Ordnungszahl Z.
Im folgenden Beispiel berechnen wir die elektrische Ladung eines Heliumkerns (α-Teilchen, Z = 2), der zwei Protonen und zwei Neutronen besitzt:
Übungen gelöst
Frage 1) Während eines Elektrifizierungsprozesses erhält ein Körper eine Menge von 2.0.1015 Elektronen, die sich elektrisch aufladen, mit einer elektrischen Ladung von:
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
Vorlage: Buchstabe a
Auflösung:
Verwenden wir die Quantisierungsformel für die elektrische Ladung, beachten Sie:
Nachdem wir die durch die Aussage in der Formel angegebenen Werte ersetzt haben, stellen wir fest, dass die elektrische Ladung des Körpers nach der Elektrifizierung 3.2.10. beträgt-4. Daher ist die richtige Alternative der Buchstabe A.
Frage 2) Ein Körper hat 1.2.103 Elektronen weniger als Protonen. Bestimmen Sie das Vorzeichen und die Größe der elektrischen Ladung dieses Körpers.
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
Vorlage: Buchstabe D
Auflösung:
Um die elektrische Ladung dieses Körpers zu berechnen, berücksichtige einfach den Unterschied zwischen der Anzahl der Protonen und Elektronen, beobachte:
Wie in der Aussage erklärt, hat der Körper mehr Protonen als Elektronen, sodass seine Ladung positiv ist.
Frage 3) Bestimmen Sie, wie viele Elektronen einem Körper entzogen werden müssen, damit seine elektrische Ladung 6,4 C beträgt.
a) 4.0.1015 Elektronen
b) 4.0.1019 Elektronen
c) 2.5.1018 Elektronen
d) 3.5.1021 Elektronen
e) 1.6.1012 Elektronen
Vorlage: Buchstabe b
Auflösung:
Die Übung fordert uns auf, die Anzahl der Elektronen zu ermitteln, daher werden wir die folgende Berechnung durchführen:
Basierend auf der Auflösung der Übung stellen wir fest, dass 4.0.10. entfernt werden muss19 Elektronen eines Körpers, so dass seine elektrische Ladung 6,4 C beträgt.
Von mir. Rafael Helerbrock