Mikä on sähkövaraus?

Sähkövaraus on atomin muodostavien alkupartikkelien ominaisuus. Muista, että atomin muodostavat protonit, neutronit ja elektronit seuraavasti:

protonit: Ne sijaitsevat atomin ytimessä ja niillä on positiivinen sähkövaraus;

elektronit: Ne ovat sähköpallossa, atomiatumalla, ja niillä on negatiivinen sähkövaraus;

Neutroni: Se sijaitsee myös ytimessä, sillä ei ole sähkövarausta.

Atomirakenne

Atomin muodostavat protonit, neutronit ja elektronit

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän sähkövarauksen suuruusyksikkö on Coulomb, jota edustaa kirjain C Charles Augustin Coulombin kunniaksi.

Kaikki kappaleet muodostuvat sähkövarauksista, mutta niiden ominaisuuksia ei ole helppo nähdä, kuten useimmissa kappaleissa, kun ne ovat sähköisesti neutraaleja, on sama määrä protoneja ja elektronit. Runko voidaan sähköistää kahdella tavalla:

Positiivisesti: jos siinä on enemmän protoneja kuin elektroneja;

Negatiivisesti: jos siinä on enemmän elektroneja kuin protoneja.

perusvaraus

Elementaarinen sähkövaraus on pienin varauksen määrä, joka löytyy luonnosta. Sen arvo on 1,6. 10

^-19 C e on osoitettu elektronin (negatiivisella merkillä) ja protonin (positiivisella merkillä) varaukselle.

Tästä arvosta voimme nähdä, että 1 C on erittäin suuri yksikkö sähkövaraukselle, joten on tavallista käyttää sen alikertoja. Tärkeimmät ovat:

mC (milicoulomb) = 10^-3Ç

uC (mikrokulombi) = 10^-6Ç

nC (nanokulomb) = 10^-9 Ç

Sähköstaattisuuden periaatteet

Elektrostaatti on osa fysiikkaa, joka tutkii lepotilassa oleviin sähkövarauksiin liittyviä ilmiöitä. Sitä ohjaavat seuraavat periaatteet:

• Sähkövarauksen säilymisen periaate: sähköisesti eristetyn järjestelmän sähkövarauksen summa on vakio;

• Sähkön varauksen kvantisointi: Tämän periaatteen mukaan sähkövaraus kvantisoidaan, toisin sanoen aina alkeellisen sähkövarauksen arvon kerroin. Rungon varauksen antaa yhtälö:

Q = n. ja

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Oleminen:

Q - ruumiin koko sähkövaraus;
n - kadonneiden tai vastaanotettujen elektronien määrä;
ja - perusvaraus (1.6. 10^-19 Ç).

• Sähkövarauksien vetovoiman ja hylkäämisen periaate: saman merkin sähkövarat hylkäävät toisiaan ja vastakkaisten signaalien varaukset houkuttelevat.

Sähkövarauksien vetovoiman ja hylkäämisen periaate

Samojen signaalien sähkövaraus hylkää toisiaan, ja eri signaalien lataukset houkuttelevat toisiaan

Sähköistys

Jotta alun perin neutraali runko latautuu sähköisesti, sen on käytävä läpi sähköistysprosessi, joka voi tapahtua kolmella tavalla:

Kitkasähköistys: kun kaksi eri materiaaleista valmistettua neutraalia kappaletta hierotaan yhteen, toinen niistä saa elektroneja (saa negatiivisen varauksen) ja toinen menettää elektroneja (saa positiivisen varauksen). Tämän tyyppisessä sähköistämisessä kahdella kappaleella on saman suuruinen varaus, mutta vastakkaiset merkit.

Kontaktien sähköistys: se tapahtuu, kun kaksi johtavaa kappaletta, joista toinen on sähköistetty, asetetaan kosketukseen ja sähkövaraus jakautuu uudelleen näiden kahden välille, jolloin syntyy sähköstaattinen tasapaino. Tämän prosessin lopussa kahdella ruumiilla on sama varaus.

Induktiosähköistys: tämä sähköistysprosessi tapahtuu kolmessa vaiheessa:

• aluksi sähköistetty kappale lähestyy neutraalia runkoa aiheuttaen varauksen erotuksen tässä kappaleessa;

• sitten johdin kytketään nollakappaleeseen yhdistämällä se maahan, mikä aiheuttaa johtimen osan neutraloinnin;

• lopuksi runko irrotetaan maasta ja se sähköistetään samalla latauksella, mutta päinvastaisella merkillä kuin ruumiin varaukset, joita käytetään varausten erottamiseen.

Kirjailija: Mariane Mendes
Valmistunut fysiikasta

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Mikä on sähkövaraus?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-carga-eletrica.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.