Caricareelettrico è una proprietà di importa, proprio come il pasta. La carica elettrica macroscopica di un corpo deriva dalla differenza tra il numero di protoni e elettroni, in questo caso si dice che il corpo è carico o elettrificato.
D'altra parte, quando la quantità di elettroni e protoni è la stessa, si dice che il corpo è neutro. Pertanto, anche quando sono neutri, i corpi hanno ancora cariche elettriche, tuttavia queste sono bilanciate.
La carica elettrica ha origine da particelle subatomiche: i protoni hanno la più piccola carica positiva, mentre gli elettroni hanno la più piccola carica negativa. voi neutroni, a loro volta, sono particelle elettricamente neutre.
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Tipi di carica elettrica
Esistono due tipi di carica elettrica, la positivo e il negativo. Entrambi sono definiti esclusivamente da segni algebrici, per convenzione alla carica sull'elettrone è assegnato il segno negativo e alla carica sul protone il segno positivo.
Questi segni, tuttavia, sono semplicemente
arbitrario. Ad esempio, non ci sarebbero problemi se, ad un certo punto, la carica sugli elettroni dovesse essere descritta con il segno positivo e la carica sui protoni diventasse negativa. L'importante è che queste due accuse attrai quando il tuo segno è diversoaltrimenti tendono a respingersi.Mappa mentale: carica elettrica
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unità di carica elettrica
L'unità di misura della carica elettrica è il Coulomb (C), come una forma di omaggio al fisico francese Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), incaricato di determinare la legge matematica che descrive la forza di attrazione e repulsione tra le cariche. Tuttavia, la quantità di Coulomb non è elencata come una delle quantità fondamentali del sistema internazionale di unità.
In effetti, è un grandezza derivata da Ampereed è usato per misure di corrente elettrica. Il Coulomb di carica elettrica è equivalente alla quantità di carica trasportata da una corrente elettrica di 1 amp durante l'intervallo di tempo di 1 secondo. Pertanto, diciamo che 1,0 C è equivalente a 1,0 A.
Guardaanche: Legge di Coulomb
Quantizzazione
La carica elettrica è quantizzato, cioè il modulo di carico di un corpo è determinato da a multiplo intero di una quantità di carico: a caricarefondamentale. La carica fondamentale (e) è la più piccola carica elettrica che esiste in natura, è la carica che si può trovare nei protoni e negli elettroni, il suo modulo è di circa 1,6.10-19 Ç.
come calcolare
In base al modulo di carico fondamentale, è possibile scoprire quale sia il numero di elettroni mancanti o in eccesso affinché un corpo presenti una certa carica elettrica, nota:
Q — carica elettrica totale (C)
no — numero di elettroni mancanti o in eccesso
e — carica elettrica fondamentale (1.6.10-19 )
Usando il quantizzazione delle cariche elettriche, rappresentato da formula precedente, possiamo calcolare quale deve essere la quantità di elettroni, mancanti o in eccesso, necessaria per produrre una carica elettrica totale di 1,0 C in un corpo:
L'ultimo risultato mostra che, per caricare un corpo con 1.0 C, è necessario che siano necessary rimosso 6.25.1018 elettroni dei suoi atomi. Pertanto, è facile vedere che 1,0 C di carica elettrica è a enorme quantità di quella carica.
A causa delle forze di attrazione e repulsione tra cariche elettriche, è naturale per tutti i corpi cercare lo stato di elettrificazione con la minor energia possibile, cioè la la maggior parte dei corpi che sono intorno a noi è elettricamente neutro. Perché un corpo si carichi elettricamente, deve ricevere o donare elettroni all'ambiente circostante.
Inoltre, non è possibile elettrizzare un corpo strappandolo o fornendogli protoni, poiché queste particelle sono circa 1840 volte più massicci degli elettroni, oltre ad essere fortemente legati ad altri protoni nel nucleoatomico. Pertanto, affinché un corpo possa ricevere o donare elettroni, deve subire almeno uno dei tre processi di elettrificazione: attrito, contatto o induzione.
Guardaanche: cos'è il campo elettrico??
Come conoscere la carica elettrica di un atomo
Gli atomi sono generalmente neutri, quindi la loro carica elettrica totale è nullo. Tuttavia, se gli atomi sono ionizzato, e gli elettroni vengono strappati, presenteranno una carica elettrica positiva, a causa della loro mancanza di elettroni o dell'eccesso di protoni.
Gli atomi con carica positiva sono chiamati cationi, mentre gli atomi che ricevono elettroni, e diventano negativi, sono chiamati anioni. Possiamo determinare la carica elettrica del nucleo atomico o la elettrosfera attraverso il tuo numero atomico Z.
Nell'esempio seguente calcoliamo la carica elettrica di un nucleo di elio (particella α, Z = 2), che ha due protoni e due neutroni:
Esercizi risolti
Domanda 1) Durante un processo di elettrificazione, un corpo riceve un importo di 2.0.1015 elettroni, caricandosi elettricamente, con una carica elettrica di:
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
Modello: Lettera a
Risoluzione:
Usiamo la formula di quantizzazione della carica elettrica, nota:
Dopo aver sostituito i valori forniti dall'affermazione nella formula, troviamo che la carica elettrica del corpo dopo l'elettrificazione sarà 3.2.10-4. Pertanto, l'alternativa corretta è la lettera A.
Domanda 2) Un corpo ha 1.2.103 elettroni meno dei protoni. Determina il segno e l'intensità della carica elettrica di questo corpo.
a) Negativo, 0.92.10-13 Ç
b) Positivo, 1.92.10-13 Ç
c) Negativo, 1.92.10-16 Ç
d) Positivo, 1.92.10-16 Ç
e) Negativo, 1.6.10-14 Ç
Modello: Lettera D
Risoluzione:
Per calcolare la carica elettrica di questo corpo basta prendere in considerazione la differenza tra il numero di protoni ed elettroni, osservare:
Come spiegato nella dichiarazione, il corpo ha più protoni che elettroni, quindi la sua carica sarà positiva.
Domanda 3) Determina quanti elettroni devono essere rimossi da un corpo affinché la sua carica elettrica sia 6,4 C.
a) 4.0.1015 elettroni
b) 4.0.1019 elettroni
c) 2.5.1018 elettroni
d) 3.5.1021 elettroni
e) 1.6.1012 elettroni
Modello: Lettera b
Risoluzione:
L'esercizio ci chiede di trovare il numero di elettroni, quindi faremo il seguente calcolo:
In base alla risoluzione dell'esercizio, troviamo che è necessario rimuovere 4.0.1019 elettroni di un corpo, in modo che la sua carica elettrica sia 6,4 C.
Di Me. Rafael Helerbrock