Încărcaelectric este o proprietate a contează, la fel ca Paste. Încărcarea electrică macroscopică a unui corp apare din diferența dintre numărul de protoni și electroni, în acest caz spunem că corpul este încărcat sau electrificat.
Pe de altă parte, atunci când cantitatea de electroni și protoni este aceeași, spunem că corpul este neutru. Prin urmare, chiar și atunci când sunt neutre, corpurile au încă sarcini electrice, cu toate acestea, acestea sunt echilibrate.
Încărcarea electrică provine din particule subatomice: protonii au cea mai mică sarcină pozitivă, în timp ce electronii au cea mai mică sarcină negativă. Tu neutroniLa rândul lor, sunt particule neutre din punct de vedere electric.
Uitede asemenea: Bazele electrostaticii
Tipuri de încărcare electrică
Există două tipuri de încărcare electrică, pozitiv si negativ. Ambele sunt definite exclusiv prin semne algebrice, prin convenție sarcinii de pe electron i se atribuie semnul negativ și sarcina de pe proton semnul pozitiv.
Cu toate acestea, aceste semne sunt doar
arbitrar. De exemplu, nu ar exista nicio problemă dacă, la un moment dat, sarcina de pe electroni ar fi descrisă cu semnul pozitiv și sarcina de pe protoni ar deveni negativă. Important este că aceste două acuzații atrageți atunci când semnul dvs. este diferitaltfel tind să se respingă reciproc.Harta mentală: încărcare electrică
* Pentru a descărca harta mentală în format PDF, Click aici!
unitate de încărcare electrică
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este Coulomb (C), ca formă de omagiu adus fizicianului francez Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), responsabil cu determinarea legii matematice care descrie atracție și forță de respingere între sarcini. Cu toate acestea, cantitatea Coulomb nu este listată ca una dintre cantitățile fundamentale ale sistem internațional de unități.
De fapt, este un măreția derivată din Amperși este folosit pentru măsurători de curent electric. Coulombul de încărcare electrică este echivalent cu cantitatea de încărcare care este transportată de un curent electric de 1 amp în timpul intervalului de 1 secundă. Prin urmare, spunem asta 1,0 C este echivalent cu 1,0 A.
Uitede asemenea: Legea lui Coulomb
Cuantizare
Încărcarea electrică este cuantificat, adică modulul de încărcare al unui corp este determinat de un multiplu întreg a unei cantități de marfă: a încărcafundamental. Sarcina fundamentală (și) este cea mai mică sarcină electrică care există în natură, este sarcina care poate fi găsită în protoni și electroni, modulul său este de aproximativ 1,6.10-19 Ç.
cum se calculează
Pe baza modulului de încărcare fundamental, este posibil să aflăm ce lipsa sau excesul de electroni pentru ca un corp să prezinte o anumită încărcare electrică, rețineți:
Î - încărcare electrică totală (C)
Nu - numărul de electroni lipsă sau în exces
și - sarcină electrică fundamentală (1.6.10-19 Ç)
Folosind cuantificarea sarcinilor electrice, reprezentată de formula anterioară, putem calcula care trebuie să fie cantitatea de electroni, lipsă sau în exces, necesară pentru a produce o sarcină electrică totală de 1,0 C într-un corp:
Ultimul rezultat arată că, pentru ca un corp să fie încărcat cu 1,0 C, este necesar ca acestea să fie eliminat 6.25.1018 electroni a atomilor săi. Prin urmare, este ușor de văzut că 1,0 C de încărcare electrică este o sumă uriașă de acuzație.
Datorită forțelor de atracție și respingere dintre sarcinile electrice, este firesc ca toate corpurile să caute starea de electrificare cu cea mai mică energie posibilă, adică majoritatea corpurilor care sunt în jurul nostru este neutru din punct de vedere electric. Pentru ca un corp să fie încărcat electric, acesta trebuie să primească sau să doneze electroni în împrejurimile sale.
Mai mult decât atât, nu este posibilă electrizarea unui corp prin smulgerea acestuia sau furnizarea acestuia cu protoni, deoarece aceste particule sunt de aproximativ 1840 de ori mai mari decât electronii, pe lângă faptul că sunt puternic legați de alți protoni din nucleuatomic. Prin urmare, pentru ca un corp să primească sau să doneze electroni, trebuie să sufere cel puțin unul dintre cei trei procese de electrificare: frecare, a lua legatura sau inducţie.
Uitede asemenea: ce este câmpul electric?
Cum se cunoaște sarcina electrică a unui atom
Atomii sunt în general neutri, deci încărcarea lor electrică totală este nul. Cu toate acestea, dacă atomii sunt ionizatși, dacă au electronii smulși, vor prezenta o sarcină electrică pozitivă, din cauza lipsei lor de electroni sau a excesului de protoni.
Se numesc atomi cu încărcare pozitivă cationi, în timp ce atomii care primesc electroni și devin negativi sunt numiți anioni. Putem determina sarcina electrică a nucleului atomic sau electrosfera prin intermediul tău numar atomic Z.
În exemplul următor, calculăm sarcina electrică a unui nucleu de heliu (particula α, Z = 2), care are doi protoni și doi neutroni:
Exerciții rezolvate
Intrebarea 1) În timpul unui proces de electrificare, un corp primește o cantitate de 2.0.1015 electroni, devenind încărcați electric, cu o încărcare electrică de:
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
Părere: Litera a
Rezoluţie:
Să folosim formula de cuantificare a sarcinii electrice, rețineți:
După înlocuirea valorilor furnizate de enunțul din formulă, constatăm că încărcarea electrică a corpului după electrificare va fi 3.2.10-4 Ç. Prin urmare, alternativa corectă este litera A.
Intrebarea 2) Un corp are 1.2.103 electroni mai puțin decât protoni. Determinați semnul și amploarea sarcinii electrice a acestui corp.
a) Negativ, 0,92,10-13 Ç
b) Pozitiv, 1.92.10-13 Ç
c) Negativ, 1.92.10-16 Ç
d) Pozitiv, 1.92.10-16 Ç
e) Negativ, 1.6.10-14 Ç
Părere: Litera D
Rezoluţie:
Pentru a calcula încărcătura electrică a acestui corp, trebuie doar să țineți cont de diferența dintre numărul de protoni și electroni, observați:
După cum se explică în declarație, corpul are mai mulți protoni decât electroni, deci încărcarea acestuia va fi pozitivă.
Întrebarea 3) Determinați câți electroni trebuie eliminați dintr-un corp pentru ca sarcina sa electrică să fie de 6,4 C.
a) 4.0.1015 electroni
b) 4.0.1019 electroni
c) 2.5.1018 electroni
d) 3.5.1021 electroni
e) 1.6.1012 electroni
Părere: Litera B
Rezoluţie:
Exercițiul ne cere să găsim numărul de electroni, așa că vom face următorul calcul:
Pe baza rezoluției exercițiului, constatăm că este necesar să eliminăm 4.0.1019 electronii unui corp, astfel încât sarcina sa electrică să fie de 6,4 C.
De mine. Rafael Helerbrock
