Ladeelektrisk er en eiendom av saken, akkurat som pasta. Den makroskopiske elektriske ladningen til en kropp oppstår fra forskjellen mellom antall protoner og elektroner, i dette tilfellet sier vi at kroppen er ladet eller elektrifisert.
På den annen side, når mengden elektroner og protoner er den samme, sier vi at kroppen er nøytral. Derfor, selv når de er nøytrale, har kroppene fortsatt elektriske ladninger, men disse er balanserte.
Den elektriske ladningen stammer fra subatomære partikler: protoner har den minste positive ladningen, mens elektroner har den minste negative ladningen. Du nøytronerer i sin tur elektrisk nøytrale partikler.
Seogså: Grunnleggende om elektrostatikk
Typer elektrisk ladning
Det er to typer elektrisk ladning, den positivt og negativ. Begge er utelukkende definert av algebraiske tegn, etter konvensjon tildeles ladningen på elektronen det negative tegnet og ladningen på protonet det positive tegnet.
Disse tegnene er imidlertid bare vilkårlig. For eksempel ville det ikke være noe problem hvis ladningen på elektronene på et eller annet tidspunkt skulle beskrives med det positive tegnet og ladningen på protonene ble negativ. Det viktige er at disse to anklagene
tiltrekke når skiltet ditt er annerledesellers har de en tendens til å frastøte hverandre.Tankekart: Elektrisk lading
* For å laste ned tankekartet i PDF, Klikk her!
elektrisk ladeapparat
Måleenheten for elektrisk ladning er Coulomb (C), som en form for hyllest til den franske fysikeren Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), ansvarlig for å bestemme den matematiske loven som beskriver tiltrekning og frastøtningsstyrke mellom ladninger. Imidlertid er Coulomb-mengden ikke oppført som en av de grunnleggende mengdene av internasjonalt enhetssystem.
Faktisk er det en storhet avledet av Ampereog brukes til elektriske strømmålinger. Coulomb av elektrisk ladning tilsvarer ladningsmengden som bæres av en elektrisk strøm på 1 amp i løpet av 1 sekunders tidsintervall. Derfor sier vi det 1,0 C tilsvarer 1,0 A..
Seogså: Coulombs lov
Kvantisering
Den elektriske ladningen er kvantisertdet vil si at belastningsmodulen til et legeme bestemmes av a heltall multiple av en mengde last: a ladefundamental. Den grunnleggende ladningen (og) er den minste elektriske ladningen som finnes i naturen, den er ladningen som finnes i protoner og elektroner, dens modul er omtrent 1,6.10-19 Ç.
hvordan man beregner
Basert på den grunnleggende belastningsmodulen er det mulig å finne ut hva mangler eller for mye antall elektroner for at en kropp skal presentere en viss elektrisk ladning, merk:
Spørsmål - total elektrisk ladning (C)
Nei - antall manglende eller overflødige elektroner
og - grunnleggende elektrisk ladning (1.6.10-19 Ç)
Bruker kvantisering av elektriske ladninger, representert av forrige formel, kan vi beregne hva som må være mengden elektroner, mangler eller for mye, som er nødvendig for å produsere en total elektrisk ladning på 1,0 C i en kropp:
Det siste resultatet viser at for at en kropp skal lastes med 1,0 C, er det nødvendig at de er det fjernet 6.25.1018 elektroner av atomene. Derfor er det lett å se at 1,0 C elektrisk ladning er en stor mengde av den siktelsen.
På grunn av kreftene til tiltrekning og frastøting mellom elektriske ladninger, er det naturlig for alle kropper å søke tilstanden til elektrifisering med lavest mulig energi, det vil si de fleste kropper som er rundt oss er elektrisk nøytral. For at et legeme skal bli elektrisk ladet, må det motta eller donere elektroner til omgivelsene.
Videre er det ikke mulig å elektrifisere et legeme ved å rive det ut eller forsyne det med protoner, siden disse partiklene er omtrent 1840 ganger mer massive enn elektroner, i tillegg til å være sterkt bundet til andre protoner i kjerneatomisk. Derfor, for at et legeme skal motta eller donere elektroner, må det lide minst en av de tre elektrifiseringsprosesser: friksjon, ta kontakt med eller induksjon.
Seogså: hva er elektrisk felt?
Hvordan kjenne den elektriske ladningen til et atom
Atomer er generelt nøytrale, så deres totale elektriske ladning er null. Imidlertid, hvis atomene er det ionisertog får elektronene dratt av, vil de presentere en positiv elektrisk ladning på grunn av deres mangel på elektroner eller overskudd av protoner.
Positivt ladede atomer kalles kationer, mens atomer som mottar elektroner, og blir negative, kalles anioner. Vi kan bestemme den elektriske ladningen til atomkjernen eller elektrosfæren gjennom din atomnummer Z.
I det følgende eksemplet beregner vi den elektriske ladningen til en heliumkjerne (α-partikkel, Z = 2), som har to protoner og to nøytroner:
løste øvelser
Spørsmål 1) Under en elektrifiseringsprosess mottar et legeme en mengde på 2.0.1015 elektroner, blir elektrisk ladet, med en elektrisk ladning på:
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
Tilbakemelding: Bokstaven A
Vedtak:
La oss bruke formelen for ladningskvantisering, merk:
Etter å ha erstattet verdiene gitt av uttalelsen i formelen, finner vi at kroppens elektriske ladning etter elektrifisering vil være 3.2.10-4 Ç. Derfor er det riktige alternativet bokstaven A.
Spørsmål 2) En kropp har 1.2.103 elektroner mindre enn protoner. Bestem tegnet og størrelsen på den elektriske ladningen til denne kroppen.
a) Negativ, 0,92,10-13 Ç
b) Positiv, 1.92.10-13 Ç
c) Negativ, 1.92.10-16 Ç
d) Positiv, 1.92.10-16 Ç
e) Negativ, 1.6.10-14 Ç
Tilbakemelding: Bokstav D
Vedtak:
For å beregne den elektriske ladningen til dette legemet, ta bare hensyn til forskjellen mellom antall protoner og elektroner, observer:
Som forklart i uttalelsen, har kroppen flere protoner enn elektroner, så ladningen vil være positiv.
Spørsmål 3) Bestem hvor mange elektroner som må fjernes fra kroppen for at den elektriske ladningen skal være 6,4 C.
a) 4.0.1015 elektroner
b) 4.0.1019 elektroner
c) 2.5.1018 elektroner
d) 3.5.1021 elektroner
e) 1.6.1012 elektroner
Tilbakemelding: Bokstav B
Vedtak:
Øvelsen ber oss finne antall elektroner, så vi gjør følgende beregning:
Basert på oppløsningen til øvelsen, finner vi at det er nødvendig å fjerne 4.0.1019 elektroner til et legeme, slik at dets elektriske ladning er 6,4 C.
Av meg. Rafael Helerbrock