Cos'è una carica elettrica in quali unità viene misurata
Storia della scoperta
Anche nell'antichità si notò che se si strofina l'ambra sulla materia di seta, la pietra inizierà ad attirare oggetti leggeri. William Hilbert studiò questi esperimenti fino alla fine del XVI secolo. Nella relazione sullo stato di avanzamento, gli oggetti che possono attrarre altri corpi sono chiamati elettrificati.
Le seguenti scoperte nel 1729 furono fatte da Charles Dufe, osservando il comportamento dei corpi durante il loro attrito contro diverse questioni. Pertanto, ha dimostrato l'esistenza di due tipi di cariche: le prime sono formate dall'attrito della resina sulla lana e la seconda dall'attrito del vetro sulla seta. Seguendo la logica, li ha chiamati "catrame" e "vetro". Anche Benjamin Franklin ha studiato questo problema e ha introdotto i concetti di carica positiva e negativa. Nell'illustrazione - B. Franklin cattura un fulmine.
Charles Coulomb, il cui ritratto è raffigurato di seguito, scoprì la legge, che in seguito fu nominata Legge pendente. Descrisse l'interazione di due cariche puntuali. Sono stato anche in grado di misurare il valore e inventato per questo equilibrio di torsione, di cui parleremo più avanti.
E all'inizio del secolo scorso, Robert Milliken, a seguito degli esperimenti, ha dimostrato la loro discrezione. Ciò significa che la carica di ciascun corpo è uguale all'intero multiplo della carica elettrica elementare e che l'elettrone è elementare.
Informazioni teoriche
Una carica elettrica è la capacità dei corpi di creare un campo elettromagnetico. In fisica, la sezione elettrostatica studia le interazioni delle cariche immobili relative al sistema inerziale selezionato.
Cosa viene misurato
L'unità di misura nel sistema SI si chiama "Coulomb" - questa è una carica elettrica che attraversa una sezione del conduttore di 1 Ampere in 1 secondo.
La designazione della lettera è Q o q. Può assumere sia valori positivi che negativi. Il nome è in onore del fisico Charles Coulomb, ha derivato una formula per trovare le forze di interazione tra loro, si chiama la "Legge di Coulomb":
In esso, q1, q2 sono i moduli di carica, r è la distanza tra loro, k è il coefficiente di proporzionalità.
La formula è simile alla legge di attrazione, in linea di principio descrive un'interazione simile. Ha la massa più piccola. La sua carica elettrica è negativa ed è uguale a:
-1,6 * 10 ^ (- 19) C
Un positrone è il valore opposto di un elettrone; è anche costituito da una carica elementare positiva.
Oltre al fatto che è discreto, quantizzato o misurato in porzioni, vale anche la Legge di conservazione delle cariche, che afferma che in un sistema chiuso le cariche di entrambi i segni possono avvenire solo simultaneamente. In termini semplici, la somma algebrica (tenendo conto dei segni) delle cariche di particelle e corpi in un sistema chiuso (isolato) rimane sempre invariata. Non cambia con il tempo o con il movimento di una particella; è costante durante la sua vita. Le particelle cariche più semplici vengono convenzionalmente confrontate con cariche elettriche.
La legge di conservazione delle cariche elettriche fu confermata per la prima volta da Michael Faraday nel 1843. Questa è una delle leggi fondamentali della fisica.
Conduttori, semiconduttori e dielettrici
Ci sono molte spese gratuite nei conduttori. Si muovono liberamente in tutto il corpo. Non ci sono quasi vettori liberi nei semiconduttori, ma se una piccola energia viene trasferita al corpo, si formano, a seguito della quale il corpo inizia a condurre una corrente elettrica, ad es. le cariche elettriche iniziano a muoversi. I dielettrici sono sostanze in cui il numero di portatori liberi è minimo, quindi la corrente non può fluire attraverso di essi o può, in determinate condizioni, ad esempio una tensione molto elevata.
Qual è l'interazione
Le cariche elettriche sono attratte e respinte l'una dall'altra. Questo è simile all'interazione dei magneti. Tutti sanno che se si strofina un righello o una penna a sfera sui capelli, diventerà elettrificato. Se in questo stato lo porti sulla carta, si attaccherà alla plastica elettrificata. Durante l'elettrificazione, si verifica la ridistribuzione delle cariche, in modo che su una parte del corpo diventino più grandi e sull'altra meno.
Per lo stesso motivo, a volte sei scioccato da un maglione di lana o da altre persone quando li tocchi.
conclusione: le cariche elettriche con un segno tendono l'una verso l'altra e con segni diversi si respingono. Scorrono da un corpo all'altro quando si toccano.
Metodi di misurazione
Esistono diversi modi per misurare la carica elettrica, diamo un'occhiata ad alcuni di essi. Il dispositivo di misurazione è chiamato equilibrio di torsione.
Le scale pendenti sono le scale di torsione della sua invenzione. Il punto è che un'asta leggera con due sfere alle estremità e una sfera carica fissa sono sospese in una nave su un filo di quarzo. La seconda estremità del filo è fissata al cappuccio. La palla ferma viene rimossa per dirgli la carica, dopo di che è necessario installarla nuovamente nella nave. Successivamente, la parte sospesa sul filo inizierà a muoversi. Una scala graduata è segnata sulla nave. Il principio della sua azione si riflette nel video.
Un altro dispositivo per misurare la carica elettrica è un elettroscopio. Come i precedenti, è un vaso di vetro con un elettrodo sul quale sono fissate due lastre di metallo. Il corpo caricato viene portato all'estremità superiore dell'elettrodo, lungo il quale la carica fluisce sulla lamina, a seguito della quale entrambe le foglie risultano essere della stessa carica e iniziano a respingersi. La quantità di carica è determinata da quanto deviano.
Un elettrometro è un altro dispositivo di misurazione. È costituito da un'asta di metallo e una freccia rotante. Quando un corpo carico tocca l'elettrometro, le cariche scorrono lungo l'asta verso la freccia, la freccia devia e indica un certo valore sulla scala.
Alla fine, ti consigliamo di guardare un altro video utile sull'argomento:
Abbiamo esaminato un'importante quantità fisica. Gli insegnamenti al riguardo hanno ampliato in modo significativo la conoscenza dell'elettricità in generale. Il contributo alla scienza e alla tecnologia è piuttosto significativo e il campo di applicazione di queste conoscenze è anche legato alla medicina. Gli ionizzatori d'aria hanno un effetto positivo sul corpo umano: accelerano il processo di erogazione di ossigeno dall'aria alle cellule. Un esempio di tale dispositivo è il lampadario Chizhevsky.Ora sai cos'è una carica elettrica e come viene misurata.
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