Čo je elektrický náboj, v ktorých jednotkách sa meria
História objavov
Dokonca aj v staroveku sa zistilo, že ak si jete jantárom z hodvábu, kameň začne priťahovať ľahké predmety. William Hilbert tieto experimenty študoval až do konca 16. storočia. V správe o postupe sa objekty, ktoré môžu prilákať ďalšie orgány, nazývajú elektrifikované.
Nasledujúce objavy v roku 1729 urobil Charles Dufe, ktorý sledoval správanie orgánov počas ich trenia proti rôznym veciam. Dokázal tak existenciu dvoch typov nábojov: prvý je tvorený trením živice na vlne a druhý trením skla na hodváb. Podľa logiky ich nazýval dechtom a sklom. Benjamin Franklin tiež preskúmal tento problém a predstavil koncepty pozitívneho a negatívneho náboja. Na obrázku - B. Franklin chytí blesk.
Charles Coulomb, ktorého portrét je zobrazený nižšie, objavil zákon, ktorý bol neskôr pomenovaný Závesné právo, Opísal interakciu dvojbodového náboja. Tiež som bol schopný zmerať hodnotu a vynašiel pre túto torznú rovnováhu, o ktorej budeme diskutovať neskôr.
A začiatkom minulého storočia Robert Milliken v dôsledku experimentov preukázal svoju diskrétnosť. To znamená, že náboj každého tela sa rovná celému násobku elementárneho elektrického náboja a elektrón je elementárny.
Teoretické informácie
Elektrický náboj je schopnosť telies vytvárať elektromagnetické pole. Vo fyzike sekcia elektrostatiky študuje interakcie nehybných nábojov vo vzťahu k vybranému zotrvačnému systému.
Čo sa meria
Merná jednotka v systéme SI sa nazýva „Coulomb“ - je to elektrický náboj prechádzajúci cez vodičový prierez 1 Ampér za 1 sekundu.
Písmenové označenie je Q alebo q. Môže mať kladné aj záporné hodnoty. Meno je na počesť fyzika Charlesa Coulomba, odvodil vzorec na nájdenie interakčných síl medzi nimi, nazýva sa „Coulombov zákon“:
V ňom sú q1, q2 nabíjacie moduly, r je vzdialenosť medzi nimi, k je koeficient proporcionality.
Vzorec je podobný zákonu príťažlivosti, v zásade opisuje podobnú interakciu. Má najmenšiu hmotnosť. Jeho elektrický náboj je záporný a rovná sa:
-1,6 * 10 ^ (-19) C
Pozitron je opačná hodnota ako elektrón, pozostáva tiež z jedného pozitívneho elementárneho náboja.
Okrem toho, že je diskrétny, kvantifikovaný alebo meraný po častiach, platí aj zákon o zachovaní poplatkov, ktorý hovorí, že v uzavretom systéme sa môžu poplatky oboch znakov vyskytovať iba súčasne. Jednoducho povedané, algebraický (berúc do úvahy znaky) súčet nábojov častíc a telies v uzavretom (izolovanom) systéme vždy zostáva nezmenený. Nemení sa časom ani pohybom častice, je počas svojej životnosti konštantná. Najjednoduchšie nabité častice sa obvykle porovnávajú s elektrickými nábojmi.
Zákon o ochrane elektrických nábojov prvýkrát potvrdil Michael Faraday v roku 1843. Toto je jeden zo základných fyzikálnych zákonov.
Vodiče, polovodiče a dielektrika
V dirigentoch je veľa bezplatných poplatkov. Pohybujú sa voľne v tele. V polovodičoch nie sú takmer žiadne voľné nosiče, ale ak sa do tela prenesie trochu energie, vytvoria sa, v dôsledku čoho telo začne viesť elektrický prúd, t.j. elektrické náboje sa začínajú pohybovať. Dielektrika sú látky, v ktorých je počet voľných nosičov minimálny, takže nimi nemôže pretekať prúd alebo za určitých podmienok napríklad veľmi vysoké napätie.
Aká je interakcia
Elektrické náboje sa navzájom priťahujú a odpudzujú. Je to podobné ako pri interakcii magnetov. Každý vie, že ak si na vlasy natriete pravítko alebo guľôčkové pero, stane sa elektrifikovaným. Ak ho v tomto stave privediete na papier, prilepí sa na elektrifikovaný plast. Počas elektrifikácie dochádza k redistribúcii nábojov, takže na jednej časti tela sa zväčšujú a na druhej strane menej.
Z toho istého dôvodu vás niekedy šokuje vlnený sveter alebo iní ľudia, keď sa ich dotknete.
záver: elektrické náboje s jedným znakom majú sklon k sebe a pri rôznych znakoch sa navzájom odpudzujú. Keď sa navzájom dotýkajú, tečú z jedného tela do druhého.
Metódy merania
Existuje niekoľko spôsobov, ako merať elektrický náboj, pozrime sa na niektoré z nich. Meracie zariadenie sa nazýva torzná rovnováha.
Závesné stupnice sú krútiace stupnice jeho vynálezu. Ide o to, že ľahká tyč s dvoma guľami na koncoch a jednou stacionárnou nabitou guľou je zavesená v nádobe na kremennom vlákne. Druhý koniec závitu je pripevnený k vrchnáku. Stacionárna guľa je odstránená, aby mu oznámila náboj, po ktorom ju musíte nainštalovať späť do plavidla. Potom sa časť zavesená na vlákne začne pohybovať. Na plavidle je vyznačená stupnica. Princíp jeho činnosti sa odráža vo videu.
Ďalším zariadením na meranie elektrického náboja je elektroskop. Je to, rovnako ako predchádzajúce, sklenená nádoba s elektródou, na ktorej sú pripevnené dva kovové fólie. Nabité teleso sa privádza k hornému koncu elektródy, pozdĺž ktorého prúdi náboj na fóliu, v dôsledku čoho sa obidve listy ukážu ako rovnaké a začnú sa odpudzovať. Výška poplatku závisí od toho, koľko sa odchyľujú.
Elektromer je ďalšie meracie zariadenie. Pozostáva z kovovej tyče a otočnej šípky. Keď sa nabité teleso dotkne elektrometra, náboje stekajú po prúde dolu k šípke, šípka sa odchýli a ukazuje určitú hodnotu na stupnici.
Nakoniec odporúčame pozerať ďalšie užitočné video na túto tému:
Preskúmali sme dôležité fyzické množstvo. Učenie o ňom významne rozšírilo vedomosti o elektrine všeobecne. Prínos pre vedu a techniku je pomerne významný a oblasť uplatňovania týchto vedomostí súvisí aj s medicínou. Ionizátory vzduchu majú pozitívny vplyv na ľudské telo: urýchľujú proces dodávania kyslíka zo vzduchu do buniek. Príkladom takého zariadenia je lustr Chizhevsky.Teraz viete, čo je elektrický náboj a ako sa meria.
Súvisiace materiály:
Načítava sa ...
