Avgiftelektrisk är en egendom av materia, precis som pasta. Den makroskopiska elektriska laddningen för en kropp uppstår från skillnaden mellan antalet protoner och elektroner, i det här fallet säger vi att kroppen är laddad eller elektrifierad.
Å andra sidan, när mängden elektroner och protoner är densamma, säger vi att kroppen är neutral. Därför, även när de är neutrala, har kropparna fortfarande elektriska laddningar, men dessa är balanserade.
Den elektriska laddningen kommer från subatomära partiklar: protoner har den minsta positiva laddningen, medan elektroner har den minsta negativa laddningen. Du neutronerär i sin tur elektriskt neutrala partiklar.
Seockså: Grunderna för elektrostatik
Typer av elektrisk laddning
Det finns två typer av elektrisk laddning, den positiv och den negativ. Båda definieras uteslutande av algebraiska tecken, enligt konvention tilldelas laddningen på elektronen det negativa tecknet och laddningen på protonen det positiva tecknet.
Dessa tecken är dock bara slumpmässig
. Det skulle till exempel inte vara något problem om laddningen på elektronerna någon gång skulle beskrivas med positivt tecken och laddningen på protonerna blev negativ. Det viktiga är att dessa två avgifter locka när ditt tecken är annorlundaannars tenderar de att avvisa varandra.Mind Map: Elektrisk laddning
* För att ladda ner mind map i PDF, Klicka här!
elektrisk laddningsenhet
Måttenheten för elektrisk laddning är Coulomb (C), som en form av hyllning till den franska fysikern Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), ansvarig för att bestämma den matematiska lag som beskriver attraktion och avstötningskraft mellan laddningarna. Emellertid listas inte Coulomb-kvantiteten som en av de grundläggande kvantiteterna för internationella enhetssystemet.
I själva verket är det en storhet härledd från Ampereoch används för mätningar av elektrisk ström. Coulomb av elektrisk laddning motsvarar den laddningsnivå som matas av en elektrisk ström på 1 amp under 1 sekundens tidsintervall. Därför säger vi det 1,0 C motsvarar 1,0 A..
Seockså: Coulombs lag
Kvantisering
Den elektriska laddningen är kvantiseraddvs belastningsmodulen för en kropp bestäms av a heltal multipel av en mängd gods: a avgiftgrundläggande. Den grundläggande avgiften (och) är den minsta elektriska laddningen som finns i naturen, det är laddningen som finns i protoner och elektroner, dess modul är ungefär 1,6.10-19 Ç.
hur man beräknar
Baserat på den grundläggande belastningsmodulen är det möjligt att ta reda på vad saknas eller överskott av antal elektroner för en kropp att presentera en viss elektrisk laddning, notera:
F - total elektrisk laddning (C)
Nej - antal saknade eller överskott av elektroner
och - grundläggande elektrisk laddning (1.6.10-19 Ç)
Använda kvantisering av elektriska laddningar, representerad av föregående formel, kan vi beräkna vad som måste vara mängden elektroner, saknas eller överskott, som behövs för att producera en total elektrisk laddning på 1,0 C i en kropp:
Det sista resultatet visar att det är nödvändigt att en kropp laddas med 1,0 C borttagen 6.25.1018 elektroner av dess atomer. Därför är det lätt att se att 1,0 C elektrisk laddning är a stor mängd av den avgiften.
På grund av attraktionskrafterna och avstötningen mellan elektriska laddningar är det naturligt för alla kroppar att söka tillståndet för elektrifiering med lägsta möjliga energi, det vill säga de flesta kroppar som finns runt oss är elektriskt neutralt. För att en kropp ska bli elektriskt laddad måste den ta emot eller donera elektroner till sin omgivning.
Dessutom är det inte möjligt att elektrifiera en kropp genom att riva ut den eller förse den med protoner, eftersom dessa partiklar är ungefär 1840 gånger mer massiva än elektroner, förutom att de är starkt bundna till andra protoner i kärnaatom. För att en kropp ska ta emot eller donera elektroner måste den därför drabbas av minst en av de tre elektrifieringsprocesser: friktion, Kontakt eller induktion.
Seockså: vad är elektriskt fält?
Hur man känner till en atoms elektriska laddning
Atomer är i allmänhet neutrala, så deras totala elektriska laddning är null. Men om atomerna är det joniseradoch har sina elektroner rippade av kommer de att presentera en positiv elektrisk laddning på grund av deras brist på elektroner eller överskottet av protoner.
Positivt laddade atomer kallas katjoner, medan atomer som tar emot elektroner och blir negativa kallas anjoner. Vi kan bestämma den elektriska laddningen i atomkärnan eller elektrosfär genom din atomnummer Z.
I följande exempel beräknar vi den elektriska laddningen för en heliumkärna (α-partikel, Z = 2), som har två protoner och två neutroner:
lösta övningar
Fråga 1) Under en elektrifieringsprocess får en kropp en mängd av 2.0.1015 elektroner, blir elektriskt laddade, med en elektrisk laddning av:
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
Respons: Bokstaven A
Upplösning:
Låt oss använda formeln för laddningskvantisering, notera:
Efter att ha ersatt värdena som anges i uttalandet i formeln finner vi att kroppens elektriska laddning efter elektrifiering är 3.2.10-4 Ç. Därför är det rätta alternativet bokstaven A.
Fråga 2) En kropp har 1.2.103 elektroner mindre än protoner. Bestäm tecknet och storleken på den elektriska laddningen i denna kropp.
a) Negativ, 0,92,10-13 Ç
b) Positivt, 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
Respons: Bokstaven D
Upplösning:
För att beräkna den elektriska laddningen för denna kropp, ta bara hänsyn till skillnaden mellan antalet protoner och elektroner, observera:
Som förklarats i uttalandet har kroppen fler protoner än elektroner, så dess laddning kommer att vara positiv.
Fråga 3) Bestäm hur många elektroner som behöver tas bort från en kropp för att dess elektriska laddning ska vara 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
Respons: Bokstaven B
Upplösning:
Övningen ber oss att hitta antalet elektroner, så vi gör följande beräkning:
Baserat på övningsupplösningen finner vi att det är nödvändigt att ta bort 4.0.1019 elektroner i en kropp, så att dess elektriska laddning är 6,4 C.
Av mig Rafael Helerbrock
