Naplatitielektrični je svojstvo materija, baš kao i tjestenina. Makroskopski električni naboj tijela proizlazi iz razlike između broja protoni i elektroni, u ovom slučaju kažemo da je tijelo nabijeno ili naelektrizirano.
S druge strane, kada je količina elektrona i protona jednaka, kažemo da je tijelo neutralno. Stoga, čak i kada su neutralna, tijela još uvijek imaju električne naboje, međutim, oni su uravnoteženi.
Električni naboj potječe iz subatomske čestice: protoni imaju najmanji pozitivni naboj, dok elektroni imaju najmanji negativni naboj. Vas neutronimazauzvrat su električno neutralne čestice.
Izgledtakođer: Osnove elektrostatike
Vrste električnog naboja
Postoje dvije vrste električnog naboja, pozitivan i negativan. Oboje su definirani isključivo algebarskim znakovima, po nalogu naboju na elektronu dodijeljen je negativni predznak, a naboju na protonu pozitivan predznak.
Ti su znakovi, međutim, samo proizvoljan. Na primjer, ne bi bilo problema ako bi se u nekom trenutku naboj na elektronima opisao pozitivnim predznakom, a naboj na protonima postao negativan. Važno je da se ove dvije optužbe
privući kad je tvoj znak drugačijiinače se nastoje odbiti.Mapa uma: Električni naboj
* Za preuzimanje mape uma u PDF-u, Kliknite ovdje!
jedinica za električni naboj
Mjerna jedinica električnog naboja je Coulomb (C), kao oblik poštovanja francuskom fizičaru Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), odgovoran za utvrđivanje matematičkog zakona koji opisuje sila privlačenja i odbijanja između naboja. Međutim, Coulomova količina nije navedena kao jedna od temeljnih veličina međunarodni sustav jedinica.
Zapravo je veličina izvedena iz Ampera koristi se za mjerenja električne struje. Coulomb električnog naboja ekvivalentan je količini naboja koju nosi električna struja od 1 amp tijekom vremenskog intervala od 1 sekunde. Stoga to i kažemo 1,0 C ekvivalentno je 1,0 A.
Izgledtakođer: Coulombov zakon
Kvantizacija
Električni naboj je kvantizirano, odnosno modul opterećenja tijela određen je a cjelobrojni višestruki količine tereta: a naplatititemeljne. Temeljni naboj (i) je najmanji električni naboj koji postoji u prirodi, to je naboj koji se može naći u protonima i elektronima, njegov modul je približno 1,6.10-19 Ç.
kako izračunati
Na temelju temeljnog modula opterećenja moguće je saznati što nedostaje ili višak broja elektrona da bi tijelo moglo predstaviti određeni električni naboj, imajte na umu:
Q - ukupni električni naboj (C)
Ne - broj nestalih ili suvišnih elektrona
i - osnovni električni naboj (1.6.10-19 Ç)
Koristiti kvantizacija električnih naboja, predstavljen od prethodna formula, možemo izračunati kolika mora biti količina elektrona, koja nedostaje ili je suvišna, potrebna za stvaranje ukupnog električnog naboja od 1,0 C u tijelu:
Posljednji rezultat pokazuje da je potrebno da bi tijelo bilo opterećeno 1,0 C uklonjen 6.25.1018 elektroni njegovih atoma. Stoga je lako uočiti da je 1,0 C električnog naboja a veliki iznos tog naboja.
Zbog sila privlačenja i odbijanja između električnih naboja, prirodno je da sva tijela traže stanje naelektrizacije s najnižom mogućom energijom, tj. većina tijela koji su oko nas je električno neutralan. Da bi se tijelo električki napunilo, mora primiti ili donirati elektrone u svoju okolinu.
Nadalje, nije moguće naelektrizirati tijelo tako što će ga istrgnuti ili opskrbiti protonima, jer su te čestice su oko 1840 puta masivniji od elektrona, uz to što su čvrsto povezani s drugim protonima u jezgraatomska. Stoga, da bi tijelo moglo primiti ili donirati elektrone, mora trpjeti barem jedan od tri procesi elektrifikacije: trenje, kontakt ili indukcija.
Izgledtakođer: što je električno polje?
Kako znati električni naboj atoma
Atomi su općenito neutralni, pa je njihov ukupni električni naboj null. Međutim, ako su atomi ionizirani, i ako im se elektroni iščupaju, oni će predstavljati pozitivan električni naboj, zbog nedostatka elektrona ili viška protona.
Pozvani su pozitivno nabijeni atomi kationi, dok se nazivaju atomi koji primaju elektrone i postaju negativni anioni. Možemo odrediti električni naboj atomske jezgre ili elektrosfera kroz vaše atomski broj Z.
U sljedećem primjeru izračunavamo električni naboj jezgre helija (α čestica, Z = 2), koja ima dva protona i dva neutrona:
riješene vježbe
Pitanje 1) Tijekom postupka elektrifikacije tijelo prima količinu 2.0.1015 elektroni, koji postaju električno nabijeni, s električnim nabojem od:
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
Predložak: Slovo A
Rješenje:
Upotrijebimo formulu za kvantizaciju električnog naboja, imajte na umu:
Nakon zamjene vrijednosti danih izjavom u formuli, nalazimo da će električni naboj tijela nakon elektrifikacije biti 3.2.10-4 Ç. Stoga je ispravna alternativa slovo A.
Pitanje 2) Tijelo ima 1.2.103 elektrona manje od protona. Odredite predznak i veličinu električnog naboja ovog tijela.
a) Negativno, 0,92,10-13 Ç
b) Pozitivno, 1.92.10-13 Ç
c) Negativno, 1.92.10-16 Ç
d) Pozitivno, 1.92.10-16 Ç
e) negativno, 1.6.10-14 Ç
Predložak: Slovo D
Rješenje:
Da biste izračunali električni naboj ovog tijela, samo uzmite u obzir razliku između broja protona i elektrona, promatrajte:
Kao što je objašnjeno u izjavi, tijelo ima više protona nego elektrona, pa će njegov naboj biti pozitivan.
Pitanje 3) Odredite koliko elektrona treba ukloniti iz tijela da bi njegov električni naboj iznosio 6,4 C.
a) 4.0.1015 elektroni
b) 4.0.1019 elektroni
c) 2.5.1018 elektroni
d) 3.5.1021 elektroni
e) 1.6.1012 elektroni
Predložak: Slovo B
Rješenje:
Vježba nas traži da pronađemo broj elektrona, pa ćemo napraviti sljedeći izračun:
Na temelju rezolucije vježbe, nalazimo da je potrebno ukloniti 4.0.1019 elektrona tijela, tako da je njegov električni naboj 6,4 C.
Ja, Rafael Helerbrock