Chargerélectrique est une propriété de matière, tout comme le Pâtes. La charge électrique macroscopique d'un corps résulte de la différence entre le nombre de protons et électrons, dans ce cas on dit que le corps est chargé ou électrifié.
Par contre, quand la quantité d'électrons et de protons est la même, on dit que le corps est neutre. Par conséquent, même lorsqu'ils sont neutres, les corps ont toujours des charges électriques, cependant, celles-ci sont équilibrées.
La charge électrique provient de particules subatomiques: les protons ont la plus petite charge positive, tandis que les électrons ont la plus petite charge négative. Toi neutrons, à leur tour, sont des particules électriquement neutres.
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Types de charge électrique
Il existe deux types de charge électrique, la positif et le négatif. Les deux sont définis exclusivement par des signes algébriques, par convention la charge de l'électron se voit attribuer le signe négatif et la charge du proton le signe positif.
Ces signes, cependant, ne sont que arbitraire. Par exemple, il n'y aurait aucun problème si, à un moment donné, la charge sur les électrons devait être décrite avec le signe positif et la charge sur les protons devenait négative. L'important est que ces deux charges attirer quand votre signe est différentsinon, ils ont tendance à se repousser.
Carte mentale: charge électrique
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unité de charge électrique
L'unité de mesure de la charge électrique est la Coulomb (C), en hommage au physicien français Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), chargé de déterminer la loi mathématique qui décrit la force d'attraction et de répulsion entre les charges. Cependant, la quantité de Coulomb n'est pas répertoriée comme l'une des quantités fondamentales de la système international d'unités.
En fait, c'est un grandeur dérivée de Ampèreet est utilisé pour mesures de courant électrique. Le Coulomb de charge électrique équivaut à la quantité de charge transportée par un courant électrique de 1 ampère pendant l'intervalle de temps de 1 seconde. Par conséquent, nous disons que 1,0 C équivaut à 1,0 A.
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Quantification
La charge électrique est quantifié, c'est-à-dire que le module de charge d'un corps est déterminé par un multiple entier d'une quantité de cargaison: un chargerfondamental. La charge fondamentale (et) est la plus petite charge électrique qui existe dans la nature, c'est la charge que l'on peut trouver dans les protons et les électrons, son module est d'environ 1,6.10-19 Ç.
comment calculer
Sur la base du module de charge fondamental, il est possible de déterminer ce que le nombre d'électrons manquant ou en excès pour qu'un corps présente une certaine charge électrique, notez :
Q — charge électrique totale (C)
non — nombre d'électrons manquants ou en excès
et — charge électrique fondamentale (1.6.10-19 Ç)
En utilisant le quantification des charges électriques, représenté par formule précédente, on peut calculer quelle doit être la quantité d'électrons, manquants ou en excès, nécessaire pour produire une charge électrique totale de 1,0 C dans un corps :
Le dernier résultat montre que, pour qu'un corps soit chargé à 1,0 C, il faut qu'ils soient supprimé 6.25.1018 électrons de ses atomes. Par conséquent, il est facile de voir que 1,0 C de charge électrique est un énorme quantité de cette accusation.
En raison des forces d'attraction et de répulsion entre les charges électriques, il est naturel que tous les corps recherchent l'état d'électrification avec la plus faible énergie possible, c'est-à-dire la la plupart des corps qui sont autour de nous est électriquement neutre. Pour qu'un corps se charge électriquement, il doit recevoir ou donner des électrons à son environnement.
De plus, il n'est pas possible d'électrifier un corps en l'arrachant ou en lui fournissant des protons, car ces particules sont environ 1840 fois plus massives que les électrons, en plus d'être fortement liées à d'autres protons dans le cœuratomique. Par conséquent, pour qu'un corps reçoive ou donne des électrons, il doit subir au moins l'un des trois processus d'électrification: friction, contact ou alors induction.
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Comment connaître la charge électrique d'un atome
Les atomes sont généralement neutres, leur charge électrique totale est donc nul. Cependant, si les atomes sont ionisé, et se faire arracher des électrons, ils présenteront une charge électrique positive, en raison de leur manque d'électrons ou de l'excès de protons.
Les atomes chargés positivement sont appelés cations, tandis que les atomes qui reçoivent des électrons et deviennent négatifs sont appelés anions. On peut déterminer la charge électrique du noyau atomique ou la électrosphère à travers votre numéro atomique Z.
Dans l'exemple suivant, nous calculons la charge électrique d'un noyau d'hélium (particule α, Z = 2), qui a deux protons et deux neutrons :
exercices résolus
Question 1) Lors d'un processus d'électrification, un organisme reçoit un montant de 2.0.1015 électrons, se chargeant électriquement, avec une charge électrique de :
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
Retour: Lettre a
Résolution:
Utilisons la formule de quantification de charge électrique, notez :
Après avoir remplacé les valeurs données par l'énoncé dans la formule, on constate que la charge électrique du corps après électrification sera de 3.2.10-4 Ç. Par conséquent, la bonne alternative est la lettre A.
Question 2) Un corps a 1.2.103 moins d'électrons que de protons. Déterminer le signe et l'amplitude de la charge électrique de ce corps.
a) Négatif, 0,92.10-13 Ç
b) Positif, 1.92.10-13 Ç
c) Négatif, 1.92.10-16 Ç
d) Positif, 1.92.10-16 Ç
e) Négatif, 1.6.10-14 Ç
Retour: Lettre D
Résolution:
Pour calculer la charge électrique de ce corps, il suffit de prendre en compte la différence entre le nombre de protons et d'électrons, observer :
Comme expliqué dans la déclaration, le corps a plus de protons que d'électrons, donc sa charge sera positive.
Question 3) Déterminez combien d'électrons doivent être retirés d'un corps pour que sa charge électrique soit de 6,4 C.
a) 4.0.1015 électrons
b) 4.0.1019 électrons
c) 2.5.1018 électrons
d) 3.5.1021 électrons
e) 1.6.1012 électrons
Retour: La lettre B
Résolution:
L'exercice nous demande de trouver le nombre d'électrons, nous allons donc faire le calcul suivant :
Sur la base de la résolution de l'exercice, nous constatons qu'il est nécessaire de supprimer 4.0.1019 électrons d'un corps, de sorte que sa charge électrique est de 6,4 C.
Par moi Rafael Helerbrock