Co je elektrický náboj v jakých jednotkách se měří
Historie objevů
Dokonce i ve starověku, to bylo si všiml, že jestliže vy třete jantar na hedvábné záležitosti, pak kámen začne přitahovat lehké objekty. William Hilbert tyto experimenty studoval až do konce 16. století. Ve zprávě o pokroku se objekty, které mohou přitahovat další těla, nazývají elektrifikované.
Následující objevy v roce 1729 byly provedeny Charlesem Dufem, sledujícím chování těl během jejich tření proti různým záležitostem. Dokázal tedy existenci dvou typů nábojů: první je tvořen třením pryskyřice na vlně a druhý třením skla na hedvábí. Podle logiky jim říkal „dehet“ a „sklo“. Benjamin Franklin tento problém také prozkoumal a představil koncepty pozitivního a negativního náboje. Na obrázku - B. Franklin chytí blesk.
Charles Coulomb, jehož portrét je zobrazen níže, objevil zákon, který byl později pojmenován Závěsné právo. Popsal interakci dvou bodových nábojů. Také jsem byl schopen změřit hodnotu a vynalezl pro tuto torzní rovnováhu, o které budeme diskutovat později.
A na začátku minulého století Robert Milliken v důsledku experimentů prokázal svou diskrétnost. To znamená, že náboj každého těla se rovná celému násobku elementárního elektrického náboje a elektron je elementární.
Teoretické informace
Elektrický náboj je schopnost těl vytvořit elektromagnetické pole. Ve fyzice sekce elektrostatika studuje interakce nehybných nábojů ve vztahu k vybranému inerciálnímu systému.
Co se měří
Měřicí jednotka v systému SI se nazývá „Coulomb“ - jedná se o elektrický náboj procházející průřezem vodiče 1 Ampér za 1 sekundu.
Označení písmenem je Q nebo q. Může mít kladné i záporné hodnoty. Jméno je na počest fyzika Charlese Coulomba, odvodil vzorec pro nalezení sil interakce mezi nimi, nazývá se „Coulombův zákon“:
V něm jsou q1, q2 nabíjecí moduly, r je vzdálenost mezi nimi, k je koeficient proporcionality.
Vzorec je podobný zákonu přitažlivosti, v zásadě popisuje podobnou interakci. Má nejmenší hmotnost. Jeho elektrický náboj je záporný a rovná se:
-1,6 * 10 ^ (-19) C
Pozitron je opačná hodnota než elektron, také se skládá z jednoho pozitivního elementárního náboje.
Kromě toho, že je diskrétní, kvantifikovaný nebo měřený po částech, platí pro něj také zákon zachování poplatků, který říká, že v uzavřeném systému se mohou poplatky obou znaků vyskytovat pouze současně. Zjednodušeně řečeno, algebraický (s přihlédnutím ke znakům) součet nábojů částic a těl v uzavřeném (izolovaném) systému vždy zůstává nezměněn. Nemění se s časem ani s pohybem částice, je během své životnosti konstantní. Nejjednodušší nabité částice se běžně porovnávají s elektrickými náboji.
Zákon zachování elektrických nábojů poprvé potvrdil Michael Faraday v roce 1843. Toto je jeden ze základních zákonů fyziky.
Vodiče, polovodiče a dielektrika
V dirigentech je mnoho bezplatných poplatků. Volně se pohybují po celém těle. V polovodičích nejsou téměř žádné volné nosiče, ale pokud je do těla přeneseno malé množství energie, vytvoří se, v důsledku čehož tělo začne vést elektrický proud, tj. elektrické náboje se začnou pohybovat. Dielektrika jsou látky, u nichž je počet volných nosičů minimální, takže proud nemůže protékat skrz ně nebo za určitých podmínek může být například velmi vysoké napětí.
Jaká je interakce
Elektrické náboje jsou přitahovány a odpuzovány jeden od druhého. To je podobné interakci magnetů. Každý ví, že pokud si na vlasy natřete pravítko nebo kuličkové pero, stane se elektrifikovaným. Pokud je v tomto stavu přivedete na papír, pak se přilepí na elektrifikovaný plast. Během elektrifikace dochází k redistribuci nábojů, takže na jedné části těla se zvětšují a na druhé méně.
Ze stejného důvodu jste někdy šokováni vlněným svetrem nebo jinými lidmi, když se jich dotknete.
Závěr: elektrické náboje s jedním znaménkem se navzájem inklinují a s různými znaménky se odpuzují. Když se navzájem dotýkají, plynou z jednoho těla do druhého.
Metody měření
Existuje několik způsobů, jak měřit elektrický náboj, podívejme se na některé z nich. Měřicí zařízení se nazývá torzní rovnováha.
Závěsné stupnice jsou torzní stupnice jeho vynálezu. Jde o to, že světelná tyč se dvěma konci na koncích a jednou stacionární nabitou koulí je zavěšena v nádobě na křemenném vláknu. Druhý konec závitu je připevněn k víčku. Stacionární míček je odstraněn, aby mu řekl náboj, po kterém ho musíte nainstalovat zpět do plavidla. Poté se část zavěšená na vlákně začne pohybovat. Na lodi je vyznačena stupnice. Princip jeho činnosti se odráží ve videu.
Dalším zařízením pro měření elektrického náboje je elektroskop. Je to, stejně jako předchozí, skleněná nádoba s elektrodou, na které jsou připevněny dva kovové fólie. Nabité těleso je přivedeno na horní konec elektrody, podél kterého proud nabíjí na fólii, v důsledku čehož se oba listy stávají stejnými náboji a začínají se odpuzovat. Výše poplatku je určena tím, kolik se odchylují.
Elektrometr je další měřící zařízení. Skládá se z kovové tyče a rotující šipky. Když se nabité těleso dotkne elektroměru, náboje stékají dolů po tyči ke šipce, šipka se odchyluje a ukazuje určitou hodnotu na stupnici.
Nakonec doporučujeme sledovat další užitečné video na toto téma:
Zkoumali jsme důležité fyzické množství. Výuka o tom významně rozšířila znalosti o elektřině obecně. Příspěvek k vědě a technologii je poměrně významný a oblast aplikace těchto znalostí souvisí také s medicínou. Ionizátory vzduchu mají pozitivní vliv na lidské tělo: urychlují proces dodávání kyslíku ze vzduchu do buněk. Příkladem takového zařízení je lustr Chizhevsky.Nyní víte, co je elektrický náboj a jak se měří.
Související materiály:
Načítám ...
