In rekening brengenelektrisch is een eigenschap van er toe doen, net als de pasta. De macroscopische elektrische lading van een lichaam komt voort uit het verschil tussen het aantal protonen en elektronen, in dit geval zeggen we dat het lichaam is opgeladen of geëlektrificeerd.
Aan de andere kant, als de hoeveelheid elektronen en protonen hetzelfde is, zeggen we dat het lichaam neutraal is. Daarom hebben de lichamen, zelfs als ze neutraal zijn, nog steeds elektrische ladingen, maar deze zijn in evenwicht.
De elektrische lading is afkomstig van subatomische deeltjes: protonen hebben de kleinste positieve lading, terwijl elektronen de kleinste negatieve lading hebben. U neutronenzijn op hun beurt elektrisch neutrale deeltjes.
Kijkenook: Basisprincipes van elektrostatica
Soorten elektrische lading
Er zijn twee soorten elektrische lading, de positief en de negatief. Beide worden uitsluitend gedefinieerd door algebraïsche tekens, volgens afspraak krijgt de lading op het elektron het negatieve teken en de lading op het proton het positieve teken.
Deze tekens zijn echter slechts: willekeurig. Er zou bijvoorbeeld geen probleem zijn als op een gegeven moment de lading op de elektronen met het positieve teken zou worden beschreven en de lading op de protonen negatief zou worden. Het belangrijkste is dat deze twee kosten trek aan als je teken anders isanders hebben ze de neiging elkaar af te stoten.
Mindmap: elektrische lading
*Om de mindmap in PDF te downloaden, Klik hier!
elektrische laadeenheid
De meeteenheid van elektrische lading is de Coulomb (C), als een vorm van eerbetoon aan de Franse natuurkundige Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), verantwoordelijk voor het bepalen van de wiskundige wet die de aantrekkingskracht en afstoting tussen ladingen between. De Coulomb-grootheid wordt echter niet vermeld als een van de fundamentele grootheden van de internationaal systeem van eenheden.
In feite is het een grootsheid afgeleid van Ampèreen wordt gebruikt voor elektrische stroommetingen. De Coulomb van elektrische lading is gelijk aan de hoeveelheid lading die wordt gedragen door een elektrische stroom van 1 ampère gedurende het tijdsinterval van 1 seconde. Daarom zeggen we dat 1,0 C is gelijk aan 1,0 A.
Kijkenook: Wet van Coulombmb
kwantificering
De elektrische lading is gekwantiseerd, dat wil zeggen, de belastingsmodulus van een lichaam wordt bepaald door a geheel getal veelvoud van een hoeveelheid lading: a in rekening brengenfundamenteel. De fundamentele lading (en) is de kleinste elektrische lading die in de natuur bestaat, het is de lading die kan worden gevonden in protonen en elektronen, de modulus is ongeveer 1,6.10-19 Ç.
hoe te berekenen
Op basis van de fundamentele belastingsmodulus is het mogelijk om erachter te komen wat de ontbrekend of teveel aantal elektronen electron voor een lichaam om een bepaalde elektrische lading te presenteren, let op:
Vraag — totale elektrische lading (C)
Nee — aantal ontbrekende of overtollige elektronen
en — fundamentele elektrische lading (1.6.10-19 )
De... gebruiken kwantisering van elektrische ladingen, vertegenwoordigd door vorige formule, kunnen we berekenen hoeveel elektronen, ontbrekend of teveel, nodig zijn om een totale elektrische lading van 1,0 C in een lichaam te produceren:
Het laatste resultaat laat zien dat, om een lichaam te laden met 1,0 C, het noodzakelijk is dat ze verwijderd 6.25.1018 elektronen van zijn atomen. Daarom is het gemakkelijk in te zien dat 1,0 C elektrische lading a enorme hoeveelheid van die lading.
Vanwege de aantrekkingskracht en afstoting tussen elektrische ladingen, is het voor alle lichamen natuurlijk om de staat van elektrificatie te zoeken met de laagst mogelijke energie, dat wil zeggen de de meeste lichamen die om ons heen zijn is elektrisch neutraal. Om een lichaam elektrisch te laten opladen, moet het elektronen ontvangen of afstaan aan zijn omgeving.
Verder is het niet mogelijk om een lichaam te elektrificeren door het eruit te scheuren of te voorzien van protonen, aangezien deze deeltjes zijn ongeveer 1840 keer massiever dan elektronen, naast dat ze sterk gebonden zijn aan andere protonen in de kernatomair. Daarom moet een lichaam, om elektronen te ontvangen of af te staan, aan ten minste een van de drie lijden: elektrificatieprocessen: wrijving, contact of inductie.
Kijkenook: wat is elektrisch veld??
Hoe de elektrische lading van een atoom te kennen?
Atomen zijn over het algemeen neutraal, dus hun totale elektrische lading is: nul. Als de atomen echter geïoniseerd, en hun elektronen worden afgerukt, zullen ze een positieve elektrische lading presenteren, vanwege hun gebrek aan elektronen of het overschot aan protonen.
Positief geladen atomen heten kationen, terwijl atomen die elektronen ontvangen en negatief worden, worden genoemd anionen. We kunnen de elektrische lading van de atoomkern bepalen of de elektrosfeer door je atoomnummer Z.
In het volgende voorbeeld berekenen we de elektrische lading van een heliumkern (α-deeltje, Z = 2), die twee protonen en twee neutronen heeft:
opgeloste oefeningen
Vraag 1) Tijdens een elektrificatieproces ontvangt een lichaam een hoeveelheid van 2.0.1015 elektronen, elektrisch geladen worden, met een elektrische lading van:
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
Feedback: Letter A
Resolutie:
Laten we de formule voor het kwantificeren van elektrische ladingen gebruiken, let op:
Na het vervangen van de waarden gegeven door de verklaring in de formule, vinden we dat de elektrische lading van het lichaam na elektrificatie 3.2.10 zal zijn-4. Daarom is het juiste alternatief de letter A.
Vraag 2) Een lichaam heeft 1.2.103 elektronen minder dan protonen. Bepaal het teken en de grootte van de elektrische lading van dit lichaam.
a) Negatief, 0.92.10-13 Ç
b) Positief, 1.92.10-13 Ç
c) Negatief, 1.92.10-16 Ç
d) Positief, 1.92.10-16 Ç
e) Negatief, 1.6.10-14 Ç
Feedback: Letter D
Resolutie:
Om de elektrische lading van dit lichaam te berekenen, hoeft u alleen maar rekening te houden met het verschil tussen het aantal protonen en elektronen, let op:
Zoals uitgelegd in de verklaring, heeft het lichaam meer protonen dan elektronen, dus de lading zal positief zijn.
Vraag 3) Bepaal hoeveel elektronen er uit een lichaam moeten worden verwijderd om de elektrische lading 6,4 C te laten zijn.
a) 4.0.1015 elektronen
b) 4.0.1019 elektronen
c) 2.5.1018 elektronen
d) 3.5.1021 elektronen
e) 1.6.1012 elektronen
Feedback: Letter B
Resolutie:
De oefening vraagt ons om het aantal elektronen te vinden, dus doen we de volgende berekening:
Op basis van de resolutie van de oefening vinden we dat het nodig is om 4.0.10. te verwijderen19 elektronen van een lichaam, zodat de elektrische lading 6,4 C is.
Door mij Rafael Helerbrock