Eksempel på elektrisk belastning
Fysik / / July 04, 2021
Det Elektrisk ladning det er en kraft, der besidder en subatomær partikel, enten en proton, neutron eller elektron, og det påvirker en anden proton, neutron eller elektron, enten ved at tiltrække det eller afvise det.
Moderne atomteori om materie holder det hele stoffer består af atomer og molekyler. Atomer består af elementære partikler kaldet elektroner, protoner og neutroner.
I centrum af atomet er kernen, og det er her protoner, hvis elektriske ladning er positiv (+) og neutronerne med nul elektrisk ladning er placeret. Elektronerne roterer rundt om kernen og har en negativ elektrisk ladning (-).
Når et atom mister elektroner, er det tilbage med en positiv ladning. Hvis det får elektroner, er det negativt ladet.
Et stofatom er i neutral eller uladet tilstand, fordi det indeholder det samme antal protoner i sin kerne som elektroner omkring det.
Den evne, som kroppe tilegner sig til at tiltrække andre genstande, efter at de er gnides med et uld- eller silkebeklædning, kaldes "bærende".
Hvornår
to forskellige stoffer eller kroppe gnider mod hinanden, den ene mister elektroner, forbliver med en negativ elektrisk ladning, sådan er det at gnide håret med en kam eller en ballon; håret mister elektroner og kammen får dem, den elektriske ladning, der produceres af denne ubalance kaldes statisk elektricitet, eller vi siger, at håret bliver elektrificeret; Dette eksempel giver en bedre forståelse af loven om bevarelse af afgifter, som siger:"Universets samlede elektriske ladning er en konstant størrelse, den er hverken skabt eller ødelagt"
Når et legeme er elektrificeret af friktion, oprettes ikke ladningen, da den altid har været der, og der produceres heller ikke nye elektroner, de overgår kun fra et legeme til et andet.
Elektrificering af legemer kan verificeres gennem fænomener, der observeres dagligt, for eksempel når en metalgenstand berøres en elektrisk berøring mærkes, det er fordi genstanden er elektrisk ladet, og når du rører ved den, går den elektriske ladning til jorden gennem genstanden Legeme.
Interaktion mellem elektriske ladninger
Når organer elektrificeres, erhverver de elektriske ladninger, der kan være af to typer: positivt eller negativt, afhængigt af det materiale kroppen er lavet af. For at kontrollere dette udføres Electric Pendulum-eksperimentet. Et elektrisk pendul er en sfære af isopor eller kork, der er hængt ved hjælp af en tråd til en eller anden støtte.
Hvis en plaststang gnides med et stykke uld, og stangen bringes tæt på pendelens styrofoamkugle, tiltrækker stangen kuglen; efter at have været i kontakt med stangen et øjeblik, vil sfæren blive frastødt af stangen.
En del af ladningen er overført fra bjælken til kuglen, og de to genstande oplades på samme måde.
Hvis det samme eksperiment udføres, men i stedet for plaststangen bruges en glasstang og gnides med et stykke silke, vil de samme resultater blive observeret.
Men hvis kuglen i det elektriske pendul er ladet med plaststangen og en anden kugle i et andet elektrisk pendul med stangen glas og begge isopor-kugler nærmer sig, observeres det, at der er en attraktion mellem dem, så det kan konkluderes hvad de elektriske ladninger produceret af plast- og glasstængerne er modsatte.
Det er vist, at alle elektrificerede materialer kan opdeles i to grupper: dem med en belastning som den, der frembringes af glasstangen, og den med en belastning som den, der frembringes af glasstangen plast. Efter konvention blev det fastslået, at de, der opfører sig som den første gruppe, har en positiv ladning (+) og dem, der opfører sig som den anden gruppe har en negativ ladning (-) og baseret på dette kan det angives det "Første lov om elektrostatik":
"Afgifter af det samme tegn frastøder og afgifter for det modsatte tegn tiltrækker"
Måleenheder for elektrisk ladning
I det internationale system af enheder, som er det mest praktiske system til undersøgelse af elektricitet, udtrykkes ladningsenheden i Coulombs (C).
Efter definition: En Coulomb er ladningen, der overføres i et sekund gennem et hvilket som helst tværsnit af en leder med en konstant strøm på en ampere (1 A).
Sammenligning af ladningen af 1 Coulomb med ladningen af et elektron har vi:
1 C = 6,25 x 108 elektroner
Opladningen af en elektron udtrykt i Coulombs er:
1 e = -1,6 x 10-19 C
En anden måleenhed for ladninger er microCoulomb (μC), og dens ækvivalens i Coulombs er:
1 μC = 1 x 10-6 C
Eksempler på elektrisk opladning
Den der produceres ved at gnide mellem en glasstang og en silke klud
Den, der produceres ved at gnide en plastikstang med et stykke uld
Den, der sker, når du fører en kam gennem håret
Den, der opstår, når en ballon gnides mod håret
Når du tager en sweater af, er der et spring af elektroner. Set i mørke registreres gnister
Når en hånd placeres på en elektrificeret metaloverflade, strømmer elektroner ind i huden.
En ladet ballon holder fast på væggen. Elektronerne hopper mod væggen, og ballonen falder af, når udvekslingen er overstået.
Hvis et PVC-rør gnides med en klud, forbliver elektroner flydende i røret.
Styrofoam-kugler klæber også til belastede PVC-rør.
Konfetti og findelt papir tiltrækkes af ladede overflader og er endda vanskelige at fjerne.