Primjer električnog opterećenja

The Električno punjenje to je sila koja posjeduje subatomsku česticu, bilo protona, neutrona ili elektrona, a to utječe na drugi proton, neutron ili elektron, bilo privlačenjem ili odbijanjem.

Moderna atomska teorija materije drži da je sve tvari se sastoje od atoma i molekula. Atomi se sastoje od elementarnih čestica zvanih elektroni, protoni i neutroni.

U središtu atoma nalazi se jezgra i tu se nalaze protoni čiji je električni naboj pozitivan (+) i neutroni s nula električnog naboja. Elektroni se okreću oko jezgre i imaju negativni električni naboj (-).

Kad atom izgubi elektrone, ostaje mu pozitivan naboj. Ako dobije elektrone, negativno je nabijen.

Atom materije je u neutralnom ili nenabijenom stanju jer u svojoj jezgri sadrži jednak broj protona kao i elektroni oko nje.

Sposobnost tijela da privlače druge predmete nakon što su ih protrljali odijelom od vune ili svile poznata je kao "nošenje".

Kada dvije različite tvari ili tijela trljaju se jedna o drugu, jedna od njih gubi elektrone, s negativnim električnim nabojem, takav je slučaj trljanja kose češljem ili balonom; kosa gubi elektrone i češalj ih dobiva, električni naboj nastao ovom neravnotežom naziva se statički elektricitet ili kažemo da se kosa elektrificira; Ovaj primjer omogućuje bolje razumijevanje Zakona o očuvanju naboja, koji kaže:

"Ukupni električni naboj svemira je konstantne veličine, on nije ni stvoren ni uništen"

Kada se tijelo naelektrizira trenjem, naboj se ne stvara, jer je oduvijek bio tamo, niti se stvaraju novi elektroni, oni samo prelaze iz jednog tijela u drugo.

Elektrifikacija tijela može se provjeriti pojavama koje se svakodnevno promatraju, na primjer kada se dodirne metalni predmet osjeća se električni dodir, to je zato što je objekt električno nabijen i kad ga dodirnete, električni naboj ide na tlo kroz sam objekt Tijelo.

Interakcija između električnih naboja

Kada se tijela naelektriziraju, oni dobivaju električne naboje koji mogu biti dvije vrste: pozitivan ili negativan, ovisno o materijalu od kojeg su tijela sagrađena. Da bi se to provjerilo, provodi se eksperiment s električnim njihalom. Električno njihalo je kugla od stiropora ili pluta obješena pomoću niti na neki oslonac.

Ako se plastična šipka natrlja komadom vune i stap približi kugli stiropora njihala, šipka će privući kuglu; nakon što je na trenutak bio u kontaktu sa šipkom, šipka će odbiti kuglu.

Dio naboja prebačen je iz šipke u kuglu i dva se predmeta naelektriziraju na isti način.

Ako se izvede isti eksperiment, ali umjesto plastične šipke koristi se staklena šipka i natrlja komadom svile, primijetit će se isti rezultati.

Ali ako je sfera električnog njihala nabijena plastičnom šipkom, a druga kugla drugog električnog njihala šipkom stakla i obje sfere od stiropora, uočava se da postoji privlačnost između njih, pa se može zaključiti što električni naboji koje proizvode plastične i staklene šipke suprotni su.

Pokazalo se da se svi elektrificirani materijali mogu podijeliti u dvije skupine: one s a opterećenje kakvo proizvodi staklena šipka i opterećenje kakvo proizvodi staklena šipka plastika. Konvencijom je utvrđeno da oni koji se ponašaju kao prva skupina imaju pozitivan naboj (+) i oni koji se ponašaju kao druga skupina imaju negativan naboj (-) i na temelju toga se može konstatirati the "Prvi zakon elektrostatike":

"Naboji istog predznaka odbijaju se, a naboji suprotnog predznaka privlače"

Mjerne jedinice električnog naboja

U Međunarodnom sustavu jedinica, koji je najpraktičniji sustav za proučavanje električne energije, jedinica naboja izražena je u Coulombs (C).

Po definiciji: Coulomb je naboj koji se u jednoj sekundi prenosi kroz bilo koji presjek vodiča, konstantnom strujom od jednog Ampera (1 A).

Uspoređujući naboj 1 Coulomba s nabojem elektrona, imamo:

1 C = 6,25 x 10⁸ elektroni

Naboj elektrona izražen u Coulombima je:

1 e = -1,6 x 10^-19 C

Sljedeća mjerna jedinica za naboje je mikroCoulomb (μC), a njegova ekvivalentnost u Coulombima je:

1 μC = 1 x 10^-6 C

Primjeri električnog punjenja

Ona koja nastaje trljanjem između staklene šipke i svilene tkanine

Ona koja se proizvodi trljanjem plastične šipke komadom vune

Ona koja se dogodi prilikom prolaska češlja kroz kosu

Ona koja se dogodi kad se balon trlja o kosu

Prilikom skidanja džempera dolazi do skoka elektrona. Gledano u mraku, otkrivaju se iskre

Kada se ruka stavi na elektrificiranu metalnu površinu, elektroni se slijevaju u kožu.

Napunjeni balon lijepi se za zid. Elektroni skaču prema zidu, a balon otpada kad razmjena završi.

Ako se PVC cijev protrlja krpom, elektroni će ostati plutati u cijevi.

Kuglice od stiropora također se lijepe na napunjene PVC cijevi.

Konfete i fino podijeljeni papir privlače napunjene površine, a čak ih je teško ukloniti.