電荷:式、計算方法、演習

充電電気の のプロパティです 案件、ちょうどのように パスタ. 物体の巨視的な電荷は、 陽子 そして 電子、この場合、私たちは体が帯電または帯電していると言います。

一方、電子と陽子の量が同じ場合、体は中性であると言います. したがって、中性の場合でも、体にはまだ電荷がありますが、これらはバランスが取れています。

電荷は 亜原子粒子:陽子は最小の正電荷を持ち、電子は最小の負電荷を持ちます。 君は 中性子次に、電気的に中性の粒子です。

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電荷の種類

電荷には2つのタイプがあります。 ポジティブ そしてその . どちらも代数的符号によってのみ定義され、慣例により、電子の電荷には負の符号が割り当てられ、陽子の電荷には正の符号が割り当てられます。

ただし、これらの兆候は単なるものです 任意. たとえば、ある時点で、電子の電荷が正の符号で記述され、陽子の電荷が負になっても問題はありません。 重要なことは、これらの2つの料金が あなたのサインが違うときに引き付けるそうでなければ、彼らは互いに反発する傾向があります。

マインドマップ:電荷

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充電ユニット

電荷の測定単位は クーロン (C)、フランスの物理学者へのオマージュの一形態として シャルル・オーギュスタン・ド・クーロン (1736-1806)、を説明する数学的法則を決定する責任があります 電荷間の引力と斥力. ただし、クーロン量は、の基本量の1つとしてリストされていません。 国際単位系.

実際、それは から派生した偉大さ アンペアに使用されます 電流測定. 電荷のクーロンは、1秒の時間間隔の間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷の量に相当します。 したがって、私たちはそれを言います 1.0Cは1.0Aに相当します.

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量子化

電荷は 量子化つまり、物体の荷重係数は、によって決定されます。 整数倍 貨物量の:a 充電基本。 基本電荷(そして)は自然界に存在する最小の電荷であり、陽子と電子に見られる電荷であり、その弾性率はおよそ 1,6.10-19 Ç.

計算方法

基本的な負荷係数に基づいて、何が 電子の欠落または過剰数 体が特定の電荷を提示するためには、次の点に注意してください。

Q —総電荷(C)

番号 —欠落または過剰な電子の数

そして —基本電荷(1.6.10-19 Ç)

を使用して 電荷の量子化、 に代表される 前の式、体内で1.0 Cの総電荷を生成するために必要な、欠落または過剰の電子の量を計算できます。

最後の結果は、ボディに1.0 Cをロードするには、次のことが必要であることを示しています。 6.25.10を削除18 電子 その原子の。 したがって、1.0Cの電荷が 膨大な量 その料金の。

電荷間の引力と斥力により、すべての物体が可能な限り低いエネルギーで帯電状態を求めるのは自然なことです。 ほとんどの体 それは私たちの周りにあります 電気的に中性です. 物体が帯電するためには、電子を受け取ったり、周囲に提供したりする必要があります。

さらに、これらの粒子は、物体を引き裂いたり、陽子を供給したりして、物体を帯電させることはできません。 内の他の陽子に強く結合していることに加えて、電子の約1840倍の質量があります。 アトミック。 したがって、体が電子を受け取ったり寄付したりするには、3つのうち少なくとも1つが苦しんでいる必要があります 電化プロセス: 摩擦, 連絡先 または 誘導.

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原子の電荷を知る方法

原子は一般的に中性であるため、それらの総電荷は ヌル。 ただし、原子が イオン化、およびそれらの電子が引き裂かれると、それらの電子の不足または陽子の過剰のために、正の電荷を提示し始めます。

正に帯電した原子は 陽イオン、 一方、電子を受け取り、負になる原子は、 陰イオン。 原子核または原子核の電荷を決定することができます エレクトロスフィア あなたを通して 原子番号 Z。

次の例では、2つの陽子と2つの中性子を持つヘリウム原子核(α粒子、Z = 2)の電荷を計算します。

解決された演習

質問1) 電化プロセス中に、ボディは2.0.10の量を受け取ります15 電子、電荷を帯び、次の電荷を帯びる:

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

テンプレート:文字a

解決:

電荷量子化式を使用してみましょう、注:

式のステートメントで提供される値を置き換えると、帯電後の体の電荷は3.2.10になることがわかります-4 Ç。 したがって、正しい代替は文字Aです。

質問2) ボディは1.2.103 陽子よりも少ない電子。 この物体の電荷の符号と大きさを決定します。

a)マイナス、0.92.10-13 Ç

b)ポジティブ、1.92.10-13 Ç

c)ネガティブ、1.92.10-16 Ç

d)ポジティブ、1.92.10-16 Ç

e)ネガティブ、1.6.10-14 Ç

テンプレート:文字D

解決:

この物体の電荷を計算するには、陽子と電子の数の違いを考慮に入れて、次のことを確認してください。

声明で説明されているように、体は電子よりも陽子が多いので、その電荷は正になります。

質問3) 電荷が6.4℃になるために体から除去する必要のある電子の数を決定します。

a)4.0.1015 電子

b)4.0.1019 電子

c)2.5.1018 電子

d)3.5.1021 電子

e)1.6.1012 電子

テンプレート:文字B

解決:

この演習では、電子の数を見つけるように求められるため、次の計算を行います。

演習の解決に基づいて、4.0.10を削除する必要があることがわかりました19 物体の電子。その電荷は6.4℃です。

私によって。ラファエル・ヘラーブロック

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