Elektrilise koormuse näide

The Elektrilaeng see on jõud, millel on subatoomiline osake, kas prooton, neutron või elektron ja mis mõjutab teist prootonit, neutronit või elektroni, kas meelitades või tõrjudes seda.

Moodne aatomiteooria väidab, et kõik ained koosnevad aatomitest ja molekulidest. Aatomid koosnevad elementaarosakestest, mida nimetatakse elektronideks, prootoniteks ja neutroniteks.

Aatomi keskel on tuum ja seal asuvad prootonid, mille elektrilaeng on positiivne (+), ja null elektrilaenguga neutronid. Elektronid pöörlevad tuuma ümber ja neil on negatiivne elektrilaeng (-).

Kui aatom kaotab elektrone, jääb see positiivselt laetud. Kui see saab elektrone, on see negatiivselt laetud.

Mateeria aatom on neutraalses või laenguta olekus, kuna see sisaldab oma tuumas sama arvu prootoneid kui tema ümber olevad elektronid.

Kehade võimet pärast villa või siidist rõivastega hõõrumist teisi esemeid ligi meelitada nimetatakse "kandmiseks".

Millal kaks erinevat ainet või keha hõõruvad üksteise vastu, üks neist kaotab elektrone

, jäädes negatiivse elektrilaenguga, näiteks juuste kammimise või õhupalliga hõõrumine; juuksed kaotavad elektrone ja kamm saab need, nimetatakse selle tasakaaluhäire tekitatavat elektrilaengut staatiliseks elektriks või ütleme, et juuksed elektrifitseeritakse; See näide võimaldab paremini mõista tasu säilitamise seadust, mis ütleb:

"Universumi kogu elektrilaeng on pideva suurusega, seda ei looda ega hävitata"

Kui keha elektrifitseeritakse hõõrdumise teel, ei teki laengut, kuna see on alati olemas olnud, samuti ei teki uusi elektrone, vaid need liiguvad ainult ühest kehast teise.

Kehade elektrifitseerimist saab kontrollida iga päev täheldatavate nähtuste abil, näiteks metalleseme puudutamisel tunda on elektrilist puudutust, seda seetõttu, et objekt on elektriliselt laetud ja seda puudutades läheb elektrilaeng maasse läbi eseme enda Keha.

Elektrilaengute vastastikune mõju

Kehade elektrifitseerimisel omandavad nad kahte tüüpi elektrilaenguid: positiivne või negatiivne, sõltuvalt materjalist, millest kehad on valmistatud. Selle kontrollimiseks viiakse läbi elektrilise pendli katse. Elektriline pendel on vahtpolüstüroolist või korgist kera, mis on riputatud niidi abil mõnele toele.

Kui hõõruda villatükiga plastvarda ja viia varras pendli vahtpolüstüroolile lähedale, tõmbab varras sfääri; pärast hetkeks vardaga kokkupuutumist tõrjub varras sfääri.

Osa laengust on ribalt sfääri viidud ja kahte objekti laaditakse samal viisil.

Kui tehakse sama katse, kuid plastvarda asemel kasutatakse klaasvarda ja hõõrutakse siiditükiga, täheldatakse samu tulemusi.

Aga kui elektrilise pendli kera laetakse plastvarraga ja teise elektrilise pendli keraga vardaga klaas ja mõlemad vahtpolüstüroolist sfäärid lähenevad, täheldatakse, et nende vahel on tõmme, nii et võib järeldada mida plast- ja klaasvardade tekitatud elektrilaengud on vastupidised.

On näidatud, et kõiki elektrifitseeritud materjale saab jagada kahte rühma: need, millel on a koormus, näiteks klaaspulga tekitatud koormus, ja need, mille koormus on klaasvarda tekitatud koormus plastikust. Kokkuleppel tehti kindlaks, et neil, kes käituvad nagu esimene rühm, on positiivne laeng (+) ja neil, kes käituvad nagu teine ​​rühm, on negatiivne laeng (-) ja selle põhjal saab öelda "Elektrostaatika esimene seadus":

"Sama märgi tasud tõrjuvad ja vastupidise märgi tasud meelitavad"

Elektrilaengu mõõtühikud

Rahvusvahelises ühikute süsteemis, mis on kõige praktilisem süsteem elektrienergia uurimiseks, väljendatakse laenguühikut Coulombides (C).

Definitsiooni järgi: Coulomb on laeng, mis kandub ühe sekundi jooksul läbi juhi mis tahes ristlõike ühe ampri (1 A) konstantse vooluga.

Võrreldes 1 Coulombi laengut elektroni laenguga, on meil:

1 C = 6,25 x 10⁸ elektronid

Coulombides väljendatud elektroni laeng on:

1 e = -1,6 x 10^-19 C

Teine laengute mõõtühik on microCoulomb (μC) ja selle samaväärsus Coulombides on:

1 μC = 1 x 10^-6 C

Näited elektrilaengust

See, mis on valmistatud klaasvarda ja siidriide vahel hõõrudes

See, mis on toodetud plasttangiga villatükiga hõõrudes

See, mis juhtub, kui kamm läbi juuste läbida

See, mis tekib õhupalli vastu juukseid hõõrudes

Kampsunit maha võttes toimub elektronide hüpe. Pimedas nähes tuvastatakse sädemeid

Kui käsi asetatakse elektrifitseeritud metallpinnale, voolavad elektronid nahka.

Laetud õhupall kleepub seina külge. Elektronid hüppavad seina poole ja õhupall kukub maha, kui vahetus on läbi.

Kui PVC toru lapiga hõõruda, jäävad elektronid torus vedelema.

Ka vahtpolüstüroolist kerad kinnituvad koormatud PVC torudele.

Konfetit ja peeneks jaotatud paberit meelitavad laetud pinnad ning neid on isegi raske eemaldada.