მუხტიელექტრო საკუთრებაა მატერია, ისევე როგორც მაკარონი. სხეულის მაკროსკოპული ელექტრული მუხტი წარმოიქმნება სხვაობის რაოდენობას შორის განსხვავებისგან პროტონები და ელექტრონები, ამ შემთხვევაში ჩვენ ვამბობთ, რომ სხეული დამუხტულია ან ელექტრიფიცირებულია.
მეორეს მხრივ, როდესაც ელექტრონების და პროტონების რაოდენობა იგივეა, ჩვენ ვამბობთ, რომ სხეული ნეიტრალურია. ამიტომ, ნეიტრალური მდგომარეობის დროსაც, სხეულებს მაინც აქვთ ელექტრული მუხტები, თუმცა, ისინი გაწონასწორებულია.
ელექტრო მუხტი სათავეს იღებს სუბატომური ნაწილაკები: პროტონებს აქვთ ყველაზე მცირე დადებითი მუხტი, ხოლო ელექტრონებს აქვთ ყველაზე მცირე უარყოფითი მუხტი. შენ ნეიტრონები, თავის მხრივ, არის ელექტრონულად ნეიტრალური ნაწილაკები.
შეხედეასევე: ელექტროსტატიკის საფუძვლები
ელექტრული მუხტის ტიპები
არსებობს ორი სახის ელექტრული მუხტი პოზიტიური და უარყოფითი. ორივე განისაზღვრება მხოლოდ ალგებრული ნიშნებით, კონვენციით ელექტრონზე მუხტს ანიჭებენ უარყოფით ნიშანს, ხოლო პროტონის მუხტს - პოზიტიურ ნიშანს.
ეს ნიშნები მხოლოდ თვითნებური. მაგალითად, პრობლემა არ იქნებოდა, თუ, გარკვეულ მომენტში, ელექტრონების მუხტი დახასიათებული იქნებოდა დადებითი ნიშნით და პროტონის მუხტი უარყოფითი გახდებოდა. მთავარია, ეს ორი ბრალდება იყოს
მოზიდვა, როდესაც შენი ნიშანი განსხვავებულიაწინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი ერთმანეთის მოსაგერიებლად მიდიან.გონების რუქა: ელექტრო მუხტი
* გონებრივი რუქის PDF გადმოსაწერად, Დააკლიკე აქ!
ელექტრო მუხტის ერთეული
ელექტრული მუხტის საზომი ერთეულია კულონი (C), როგორც ფრანგი ფიზიკოსისადმი პატივისცემის ფორმა შარლ ავგუსტინ დე კულონი (1736-1806), პასუხისმგებელი მათემატიკური კანონის განსაზღვრაზე, რომელიც აღწერს მოზიდვისა და მოგერიების ძალა ბრალდებებს შორის. ამასთან, კულონის რაოდენობა არ არის ჩამოთვლილი, როგორც ერთ – ერთი ფუნდამენტური სიდიდე დანაყოფების საერთაშორისო სისტემა.
სინამდვილეში, ეს არის ა სიდიადე მომდინარეობს ამპერიდა გამოიყენება ელექტრული დენის გაზომვები. ელექტრული მუხტის კულონი ეკვივალენტურია იმ მუხტის ოდენობისა, რომელიც 1 წამში დროის შუალედის განმავლობაში 1 ამპერიანი ელექტროენერგიით ხორციელდება. ამიტომ, ჩვენ ამას ვამბობთ 1.0 C უდრის 1.0 A- ს.
შეხედეასევე: კულონის კანონი
კვანტიზაცია
ელექტრო მუხტი არის კვანტიზებული, ანუ, სხეულის დატვირთვის მოდული განისაზღვრება ა მთელი ჯერადი ტვირთის ოდენობით: ა მუხტიფუნდამენტური. ძირითადი მუხტი (და) არის ყველაზე პატარა ელექტრული მუხტი, რომელიც არსებობს ბუნებაში, ეს არის მუხტი, რომელიც გვხვდება პროტონებსა და ელექტრონებში, მისი მოდული დაახლოებით 1,6.10-19 ჩ.
როგორ გამოვთვალოთ
ფუნდამენტური დატვირთვის მოდულის საფუძველზე შესაძლებელია გაირკვეს რა ელექტრონების დაკარგული ან ჭარბი რაოდენობა სხეულისთვის გარკვეული ელექტრული მუხტის წარმოდგენისთვის, შენიშვნა:
Q - მთლიანი ელექტრო მუხტი (C)
არა - დაკარგული ან ჭარბი ელექტრონების რაოდენობა
და - ფუნდამენტური ელექტრული მუხტი (1.6.10-19 ჩ)
Გამოყენებით ელექტრული მუხტების კვანტიზაცია, წარმოდგენილია წინა ფორმულა, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ რა უნდა იყოს ელექტრონების რაოდენობა, დაკარგული ან ზედმეტი, რაც საჭიროა სხეულში 1.0 C საერთო ელექტრული მუხტის წარმოსაქმნელად:
ბოლო შედეგი გვიჩვენებს, რომ სხეულის დასატვირთად 1.0 C, აუცილებელია მათი არსებობა ამოღებულია 6.25.1018 ელექტრონები მისი ატომების. ამიტომ, ადვილი გასაგებია, რომ 1.0 C ელექტრული მუხტი არის უზარმაზარი თანხა იმ მუხტისა.
ელექტრულ მუხტებს შორის მოზიდვისა და მოგერიების ძალების გამო, ბუნებრივია, რომ ყველა სხეული ეძებს ელექტრიფიკაციის მდგომარეობას ყველაზე დაბალი ენერგიით, სხეულების უმეტესობა რომ ჩვენს გარშემო არიან ელექტრონულად ნეიტრალურია. იმისთვის, რომ სხეული გახდეს ელექტრონულად დამუხტული, მან უნდა მიიღოს ან აჩუქოს ელექტრონები თავის გარემოცვას.
გარდა ამისა, შეუძლებელია სხეულის ელექტრიფიკაცია მისი ამოხევით ან პროტონებით მომარაგებით, რადგან ეს ნაწილაკებია დაახლოებით 1840-ჯერ უფრო მასიურია, ვიდრე ელექტრონები, გარდა იმისა, რომ ძლიერად არის დაკავშირებული სხვა პროტონებთან ძირითადიატომური. ამიტომ, სხეულმა რომ მიიღოს ან დაჩუქროს ელექტრონები, მას სამიდან ერთი მაინც უნდა განიცდიან ელექტროფიკაციის პროცესები: ხახუნის, კონტაქტი ან ინდუქცია.
შეხედეასევე: რა არის ელექტრული ველი?
როგორ უნდა იცოდეთ ატომის ელექტრული მუხტი
ატომები, ძირითადად, ნეიტრალურია, ამიტომ მათი მთლიანი ელექტრული მუხტი არის ნულოვანი ამასთან, თუ ატომები არიან იონიზირებულიდა ელექტრონები აქვთ ამოღებული, ისინი წარმოადგენენ დადებით ელექტრულ მუხტს, ელექტრონების ნაკლებობის ან პროტონის ჭარბი გამო.
დადებითად დამუხტულ ატომებს უწოდებენ კათიონები, ხოლო ატომებს, რომლებიც იღებენ ელექტრონებს და ხდება უარყოფითი, ეწოდება ანიონები. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ატომური ბირთვის ან ელექტროსფერო თქვენი ატომური ნომერი ზ.
შემდეგ მაგალითში, ჩვენ გამოვთვლით ჰელიუმის ბირთვის ელექტრულ მუხტს (α ნაწილაკი, Z = 2), რომელსაც აქვს ორი პროტონი და ორი ნეიტრონი:
სავარჯიშოები მოგვარებულია
Კითხვა 1) ელექტრიფიკაციის პროცესში სხეული იღებს 2.0.10 თანხას15 ელექტრონები, რომლებიც ხდება ელექტრონულად დამუხტული, ელექტრული მუხტით:
ა) 3.2.10-4 ჩ
ბ) 1.6.10-18 ჩ
გ) 3.2.10-5 ჩ
დ) 0.32.10-5 ჩ
ე) 320.10-1 ჩ
შაბლონი: Ასო ა
რეზოლუცია:
მოდით გამოვიყენოთ ელექტრული მუხტის კვანტიზაციის ფორმულა, გაითვალისწინეთ:
ფორმულის დებულებით გათვალისწინებული მნიშვნელობების შეცვლის შემდეგ ვხვდებით, რომ ელექტრიფიკაციის შემდეგ სხეულის ელექტრული მუხტი იქნება 3.2.10-4 ჩ. ამიტომ, სწორი ალტერნატივა არის ასო A.
კითხვა 2) სხეულს აქვს 1.2.103 ელექტრონები პროტონებზე ნაკლებია. განსაზღვრეთ ამ სხეულის ელექტრული მუხტის ნიშანი და სიდიდე.
ა) ნეგატიური, 0.92.10-13 ჩ
ბ) პოზიტიური, 1.92.10-13 ჩ
გ) ნეგატიური, 1.92.10-16 ჩ
დ) პოზიტიური, 1.92.10-16 ჩ
ე) ნეგატიური, 1.6.10-14 ჩ
შაბლონი: წერილი დ
რეზოლუცია:
ამ სხეულის ელექტრული მუხტის გამოსათვლელად, გაითვალისწინეთ განსხვავება პროტონებსა და ელექტრონებს შორის, დააკვირდით:
როგორც განცხადებაშია განმარტებული, სხეულს უფრო მეტი პროტონი აქვს, ვიდრე ელექტრონი, ამიტომ მისი მუხტი დადებითი იქნება.
კითხვა 3) განსაზღვრეთ რამდენი ელექტრონის ამოღებაა საჭირო სხეულიდან, რომ მისი ელექტრული მუხტი იყოს 6,4 C.
ა) 4.0.1015 ელექტრონები
ბ) 4.0.1019 ელექტრონები
გ) 2.5.1018 ელექტრონები
დ) 3.5.1021 ელექტრონები
ე) 1.6.1012 ელექტრონები
შაბლონი: წერილი ბ
რეზოლუცია:
სავარჯიშო გვთხოვს ვიპოვოთ ელექტრონების რაოდენობა, ასე რომ, ჩვენ გავაკეთებთ შემდეგ გაანგარიშებას:
სავარჯიშოების რეზოლუციის საფუძველზე ვხვდებით, რომ აუცილებელია 4.0.10-ის ამოღება19 სხეულის ელექტრონები, ისე რომ მისი ელექტრული მუხტი არის 6,4 C
ჩემ მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი