Esimerkki sähkökuormasta

 Sähkövaraus se on voima, jolla on subatomiset hiukkaset, joko protoni, neutroni tai elektroni, ja joka vaikuttaa toiseen protoniin, neutroniin tai elektroniin joko houkuttelemalla tai hylkäämällä sitä.

Moderni atomiteoria aineesta pitää kaiken aineet koostuvat atomista ja molekyyleistä. Atomit koostuvat alkeishiukkasista, joita kutsutaan elektroniksi, protoniksi ja neutroniksi.

Atomin keskellä on ydin ja siellä sijaitsevat protonit, joiden sähkövaraus on positiivinen (+), ja neutronit, joilla ei ole sähkövarausta. Elektronit pyörivät ytimen ympäri ja niillä on negatiivinen sähkövaraus (-).

Kun atomi menettää elektroneja, siihen jää positiivinen varaus. Jos se saa elektroneja, se on negatiivisesti varattu.

Aineen atomi on neutraalissa tai varauksettomassa tilassa, koska se sisältää ytimessään saman määrän protoneja kuin elektronit sen ympärillä.

Kyky, jonka elimet hankkivat houkutella muita esineitä, kun ne on hierottu villalla tai silkillä, tunnetaan "kantavana".

Kun kaksi eri ainetta tai kehoa hieroo toisiaan vastaan, toinen niistä menettää elektroneja

, jolloin jäljellä on negatiivinen sähkövaraus, kuten esimerkiksi hiusten hierominen kammalla tai ilmapallolla; hiukset menettävät elektroneja ja kampa saa ne, tämän epätasapainon tuottamaa sähkövarausta kutsutaan staattiseksi sähköksi tai me sanomme, että hiukset sähköistyvät; Tämä esimerkki antaa paremman käsityksen maksun säilyttämisen laista, jossa sanotaan:

"Universumin sähkövaraus on vakiona, sitä ei luoda eikä tuhota"

Kun runko sähköistyy kitkalla, varausta ei synny, koska se on aina ollut siellä, eikä uusia elektroneja tuoteta, ne kulkevat vain ruumiista toiseen.

Runkojen sähköistyminen voidaan todeta päivittäin havaittavien ilmiöiden avulla, esimerkiksi kun kosketetaan metalliesinettä sähköinen kosketus tuntuu, tämä johtuu siitä, että esine on sähköisesti varautunut ja kun kosketat sitä, sähkövaraus menee maahan kohteen itsensä läpi Runko.

Sähkövarausten välinen vuorovaikutus

Kun kappaleet sähköistetään, ne hankkivat sähkötyyppejä, jotka voivat olla kahdenlaisia: positiivinen tai negatiivinen, riippuen materiaalista, josta kappaleet on tehty. Tämän varmistamiseksi suoritetaan sähköinen heilurikokeilu. Sähköinen heiluri on styroksi- tai korkkipallo, joka on ripustettu langan avulla johonkin tukeen.

Jos hierot muovitankoa villanpalalla ja tuodaan sauva lähelle heilurin styroksi-palloa, sauva houkuttelee palloa; sen jälkeen kun se on ollut kosketuksessa tangon kanssa hetkeksi, tanko työntää pallon pois.

Osa maksusta on siirretty baarista palloon ja molemmat esineet ladataan samalla tavalla.

Jos sama koe tehdään, mutta muovitangon sijaan käytetään lasitankoa ja hierotaan silkkipalalla, havaitaan samat tulokset.

Mutta jos sähköisen heilurin pallo latautuu muovitangolla ja toinen toisen heilurin pallo tangolla lasin ja molempien styroksi-pallojen lähestyessä, havaitaan, että niiden välillä on vetovoima, joten voidaan päätellä mitä muovi- ja lasitankojen tuottamat sähkövarat ovat vastakkaisia.

On osoitettu, että kaikki sähköistetyt materiaalit voidaan jakaa kahteen ryhmään: a lasitangon tuottama kuormitus ja lasitangon tuottaman kuorman kaltaiset kuormat muovi. Yleissopimuksella todettiin, että niillä, jotka käyttäytyvät ensimmäisen ryhmän tavoin, on positiivinen varaus (+) ja niillä, jotka käyttäytyvät toisen ryhmän tavoin, on negatiivinen varaus (-) ja tämän perusteella voidaan todeta "Ensimmäinen elektrostaattilaki":

"Saman merkin maksut hylkäävät ja vastakkaisen merkin maksut houkuttelevat"

Sähkövarausmittausyksiköt

Kansainvälisessä mittayksikköjärjestelmässä, joka on käytännöllisin sähkön tutkimisjärjestelmä, latausyksikkö ilmaistaan ​​Coulombs (C) -arvoina.

Määritelmän mukaan: Coulomb on varaus, joka siirretään sekunnissa johtimen minkä tahansa poikkileikkauksen läpi yhden ampeerin (1 A) vakiovirralla.

Vertaamalla yhden Coulombin varausta elektronin varaukseen, meillä on:

1 C = 6,25 x 10⁸ elektronit

Coulombsissa ilmaistu elektronin varaus on:

1 e = -1,6 x 10^-19 C

Toinen varausten mittayksikkö on microCoulomb (μC), ja sen vastaavuus Coulombsissa on:

1 μC = 1 x 10^-6 C

Esimerkkejä sähkövarauksesta

Se, joka on valmistettu hieromalla lasitangon ja silkkikankaan väliin

Se, joka on valmistettu hieromalla muovitankoa villanpalalla

Se, joka tapahtuu, kun kammat kulkevat hiusten läpi

Se, joka tapahtuu, kun ilmapallo hierotaan hiuksia vasten

Kun otat pois villapaidan, tapahtuu elektronien hyppy. Pimeässä nähdessään havaitaan kipinöitä

Kun käsi asetetaan sähköistetylle metallipinnalle, elektronit virtaavat ihoon.

Varautunut ilmapallo tarttuu seinään. Elektronit hyppäävät seinää kohti ja ilmapallo putoaa, kun vaihto on ohi.

Jos PVC-putkea hierotaan kankaalla, elektronit pysyvät kelluvina putkessa.

Vaahtomuovipallot tarttuvat myös kuormitettuihin PVC-putkiin.

Konfetti ja hienojakoinen paperi houkuttelevat varautuneita pintoja, ja niitä on jopa vaikea poistaa.