Laadigeelektriline on asja, täpselt nagu pasta. Keha makroskoopiline elektrilaeng tuleneb nende arvu erinevusest prootonid ja elektronid, sel juhul ütleme, et keha on laetud või elektrifitseeritud.
Teisalt, kui elektronide ja prootonite hulk on sama, ütleme, et keha on neutraalne. Seetõttu on kehadel isegi neutraalsetes oludes endiselt elektrilaengud, kuid need on tasakaalus.
Elektrilaeng pärineb subatoomilised osakesed: prootonitel on väikseim positiivne laeng, samas kui elektronidel on väikseim negatiivne laeng. Sina neutronidon omakorda elektriliselt neutraalsed osakesed.
Vaataka: Elektrostaatika alused
Elektrilaengu tüübid
Elektrilaenguid on kahte tüüpi: positiivne ja negatiivne. Mõlemad on määratletud eranditult algebraliste märkidega, kokkuleppeliselt määratakse elektroni laengule negatiivne märk ja prootoni laengule positiivne märk.
Need märgid on aga lihtsalt meelevaldne. Näiteks poleks probleemi, kui mingil hetkel peaks elektronide laengut kirjeldama positiivse märgiga ja prootonite laeng muutuks negatiivseks. Oluline on see, et need kaks tasu võtaksid
meelitada, kui teie märk on erinevmuidu kipuvad nad üksteist tõrjuma.Meelekaart: elektriline laadimine
* Mõttekaardi allalaadimiseks PDF-failina Kliki siia!
elektrilaengu seade
Elektrilaengu mõõtühik on Coulomb (C), kui kummardus Prantsuse füüsikule Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), kes vastutab matemaatilise seaduse määramise eest, mis kirjeldab seda atraktiivsus ja tõukejõud laengute vahel. Coulombi kogus ei ole siiski üks põhikogustest rahvusvaheline üksuste süsteem.
Tegelikult on see a tulenev ülevus Ampereja seda kasutatakse elektrivoolu mõõtmised. Elektrilaengu Coulomb võrdub laengu suurusega, mida kannab 1 amprine elektrivool 1 sekundi ajavahemiku jooksul. Seetõttu ütleme seda 1,0 C on võrdne 1,0 A-ga.
Vaataka: Coulombi seadus
Kvantiseerimine
Elektrilaeng on kvantiseeritudehk keha koormusmooduli määrab a täisarv mitmekordne lasti kogusest: a tasutapõhimõtteline. Põhilaeng (ja) on väikseim looduses eksisteeriv elektrilaeng, see on prootonites ja elektronides leiduv laeng, selle moodul on ligikaudu 1,6.10-19 Ç.
kuidas arvutada
Põhilise koormusmooduli põhjal on võimalik teada saada, mida elektronide puudumine või liigne arv keha teatava elektrilaengu esitamiseks pange tähele:
Q - kogu elektrilaeng (C)
ei - puuduvate või liigsete elektronide arv
ja - põhiline elektrilaeng (1.6.10-19 Ç)
Kasutades elektrilaengute kvantimine, mida esindab eelmine valem, saame arvutada, kui suur peab olema puuduvate või üleliigsete elektronide hulk, mis on vajalik kogu elektrilaengu tekitamiseks kehas:
Viimane tulemus näitab, et keha koormamiseks 1,0 C on vajalik, et nad oleksid eemaldatud 6.25.1018 elektronid selle aatomitest. Seetõttu on lihtne mõista, et 1,0 C elektrilaeng on a tohutu hulk sellest tasust.
Elektrilaengute vaheliste tõmbejõudude ja tõukejõudude tõttu on loomulik, et kõik kehad otsivad elektrifitseerimise seisundit võimalikult madala energiaga, see tähendab enamus kehasid mis on meie ümber on elektriliselt neutraalne. Keha elektriliselt laetuks peab ta vastu võtma või annetama elektronid ümbritsevale keskkonnale.
Pealegi ei ole keha võimalik elektrifitseerida selle välja rebimisega või prootonitega varustamisega, kuna need osakesed on umbes 1840 korda massiivsemad kui elektronid, lisaks tugevalt seotud teiste prootonitega tuumaatomi. Seetõttu peab keha elektronide vastuvõtmiseks või annetamiseks kannatama vähemalt ühe kolmest elektrifitseerimisprotsessid: hõõrdumine, kontakt või induktsioon.
Vaataka: mis on elektriväli?
Kuidas teada aatomi elektrilaengut
Aatomid on üldiselt neutraalsed, seega on nende kogu elektrilaeng null. Kui aga aatomid on ioniseeritudja kui nende elektronid on lahti rebitud, on neil elektronide puudumise või prootonite liia tõttu positiivne elektrilaeng.
Nimetatakse positiivselt laetud aatomeid katioonid, samal ajal kui aatomeid, mis võtavad vastu elektrone ja muutuvad negatiivseks, nimetatakse anioonid. Saame määrata aatomituuma elektrilise laengu või elektrosfäär läbi sinu aatomnumber Z.
Järgmises näites arvutame heeliumi tuuma (α osake, Z = 2) elektrilaengu, millel on kaks prootonit ja kaks neutronit:
lahendatud harjutused
Küsimus 1) Elektrifitseerimisprotsessi käigus saab keha koguse 2.0.1015 elektriliselt laetavad elektronid, mille elektrilaeng on:
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
Tagasiside: Kiri a
Resolutsioon:
Kasutame elektrilaengu kvantimise valemit, märkus:
Pärast valemis avaldisega antud väärtuste asendamist leiame, et keha elektrilaeng pärast elektrifitseerimist on 3.2.10-4 Ç. Seetõttu on õige alternatiiv A-täht.
2. küsimus) Kehal on 1.2.103 elektrone vähem kui prootoneid. Määrake selle keha elektrilaengu märk ja suurus.
a) negatiivne, 0,92,10-13 Ç
b) Positiivne, 1.92.10-13 Ç
c) negatiivne, 1.92,10-16 Ç
d) positiivne, 1.92.10-16 Ç
e) negatiivne, 1.6.10-14 Ç
Tagasiside: D-täht
Resolutsioon:
Selle keha elektrilaengu arvutamiseks võtke arvesse ainult prootonite ja elektronide arvu erinevust, jälgige:
Nagu avalduses selgitatud, on kehal prootoneid rohkem kui elektrone, seega on selle laeng positiivne.
3. küsimus) Määrake, mitu elektroni tuleb kehalt eemaldada, et selle elektrilaeng oleks 6,4 C.
a) 4.0.1015 elektronid
b) 4.0.1019 elektronid
c) 2.5.1018 elektronid
d) 3.5.1021 elektronid
e) 1.6.1012 elektronid
Tagasiside: Täht B
Resolutsioon:
Harjutus palub meil leida elektronide arv, nii et teeme järgmise arvutuse:
Harjutuse resolutsiooni põhjal leiame, et on vaja eemaldada 4.0.1019 keha elektronid, nii et selle elektrilaeng on 6,4 C.
Minu poolt. Rafael Helerbrock