Приклад електричного навантаження
Фізика / / July 04, 2021
Електричний заряд Це є сила, що володіє субатомною частинкою, або протон, нейтрон або електрон, і це впливає на інший протон, нейтрон або електрон, або залучаючи його, або відштовхуючи.
Сучасна атомна теорія матерії вважає, що все речовини складаються з атомів і молекул. Атоми складаються з елементарних частинок, які називаються електронами, протонами та нейтронами.
У центрі атома знаходиться ядро, саме там розташовані протони, електричний заряд яких позитивний (+), і нейтрони з нульовим електричним зарядом. Електрони обертаються навколо ядра і мають негативний електричний заряд (-).
Коли атом втрачає електрони, у нього залишається позитивний заряд. Якщо він отримує електрони, він заряджений негативно.
Атом речовини знаходиться в нейтральному або незарядженому стані, оскільки він містить у своєму ядрі таку ж кількість протонів, як електрони навколо нього.
Здатність, яку набувають тіла, залучати інші предмети після натирання шерстяним або шовковим одягом, відома як "перенесення".
Коли дві різні речовини або тіла труться одне про одне, одне з них втрачає електрони
, залишаючись з негативним електричним зарядом, такий випадок розтирання волосся гребінцем або повітряною кулею; волосся втрачають електрони, а гребінець їх набирає, електричний заряд, що виникає внаслідок цього дисбалансу, називається статичною електрикою або ми говоримо, що волосся електризується; Цей приклад дозволяє краще зрозуміти Закон збереження заряду, який говорить:"Повний електричний заряд Всесвіту має постійну величину, він не створюється і не руйнується"
Коли тіло електризується тертям, заряд не створюється, оскільки він завжди був там, і не створюються нові електрони, вони лише переходять від одного тіла до іншого.
Електризацію тіл можна перевірити за допомогою явищ, які спостерігаються щодня, наприклад, коли торкаються металевого предмета відчувається електричний дотик, це тому, що об’єкт заряджений електрично, і коли ви торкаєтесь до нього, електричний заряд надходить на землю через сам об’єкт Тіло.
Взаємодія між електричними зарядами
Коли тіла електризуються, вони набувають електричних зарядів, які можуть бути двох типів: позитивні чи негативні, залежно від матеріалу, з якого зроблені тіла. Щоб перевірити це, проводиться експеримент з електричним маятником. Електричний маятник - це сфера пінопласту або пробки, підвішена за допомогою нитки до якоїсь опори.
Якщо натерти пластиковий стрижень шматочком вовни і наблизити стрижень до стиропорової сфери маятника, стрижень притягне сферу; після того, як якийсь момент контактував зі стрижнем, сфера буде відштовхуватися стрижнем.
Частина заряду була перенесена з бруска в сферу, і два предмети заряджаються однаково.
Якщо той самий експеримент проводиться, але замість пластикового стрижня використовується скляний стрижень, який натирається шматочком шовку, спостерігатимуться ті самі результати.
Але якщо сфера електричного маятника заряджена пластиковим стрижнем, а інша сфера іншого електричного маятника - стрижнем скло та обидві сфери пінополістиролу, помічається, що між ними існує привабливість, тому можна зробити висновок що електричні заряди, вироблені пластиковими та скляними прутками, протилежні.
Було показано, що всі електрифіковані матеріали можна розділити на дві групи: ті, що мають a таке навантаження, яке виробляється скляною паличкою, і таке навантаження, яке виробляється скляною паличкою пластик. За домовленістю було встановлено, що ті, хто поводиться як перша група, мають позитивний заряд (+) і ті, хто поводиться як друга група, мають негативний заряд (-) і на основі цього можна стверджувати "Перший закон електростатики":
"Заряди одного і того ж знака відштовхуються, а заряди протилежного знака залучаються"
Одиниці виміру електричного заряду
У Міжнародній системі одиниць, яка є найбільш практичною системою вивчення електрики, одиниця заряду виражається в кулонах (С).
За визначенням: Кулон - це заряд, що передається за одну секунду через будь-який переріз провідника постійним струмом одного Ампера (1 А).
Порівнюючи заряд 1 Кулона з зарядом електрона, маємо:
1 С = 6,25 х 108 електрони
Заряд електрона, виражений в кулонах, становить:
1 e = -1,6 x 10-19 C.
Іншою одиницею виміру для зарядів є мікрокулон (мкС), і його еквівалентність у кулонах становить:
1 мкС = 1 х 10-6 C.
Приклади електричного заряду
Той, який отримують втиранням між скляною паличкою та шовковою тканиною
Той, який виробляють натиранням пластикового бруска шматочком вовни
Той, який трапляється при пропусканні гребінця через волосся
Той, який виникає, коли куля натирається про волосся
Знімаючи светр, відбувається стрибок електронів. У темряві розглядаються іскри
Коли рука розміщується на наелектризованій металевій поверхні, електрони надходять у шкіру.
Заряджена повітряна куля прилипає до стіни. Електрони стрибають до стіни, а повітряна куля падає, коли обмін закінчується.
Якщо трубу з ПВХ натирати тканиною, електрони залишаться плавати в трубці.
Пінопластові кулі також прилипають до навантажених труб з ПВХ.
Конфетті та дрібно розділений папір притягуються до заряджених поверхонь і їх навіть важко видалити.