Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
U prirodi se ne može sve objasniti sa stajališta mehanike, MKT-a i termodinamike, postoje i elektromagnetski fenomeni koji utječu na tijelo i ne ovise o njihovoj masi. Sposobnost tijela da bude izvor elektromagnetskih polja karakterizira fizička skalarna količina - električni naboj. Prvo ga je 1785. donio zakon Coulomb, ali je skrenuo pozornost na njegovo postojanje i prije naše ere. U ovom članku ćemo vam jednostavno reći što je električni naboj i kako se mjeri.Povijest otkrića
Čak iu antici, bilo je primijećeno da će, ako utrljate jantar na svilenu tvar, kamen početi privlačiti svjetlosne predmete sebi. William Hilbert proučavao je te pokuse sve do kraja XVI. Stoljeća. U izvješću o obavljenom poslu, objekti koji mogu privući druga tijela, nazivaju se elektrificirani.
Sljedeća otkrića iz 1729. izradio je Charles Dufet, promatrajući ponašanje tijela tijekom trenja oko različitih stvari. Tako je dokazao postojanje dva tipa naboja: prvi su nastali uslijed trenja smole na vuni, a drugi - trenja stakla na svili. Slijedeći logiku, nazvao ih je "pitch" i "glass". Benjamin Franklin je također istražio ovaj problem i uveo koncepte pozitivnog i negativnog naboja. Na slici - B. Franklin hvata munju.
Charles Coulon, čiji je portret prikazan dolje, otkrio je zakon koji se kasnije nazvao Coulombovim zakonom. Opisao je interakciju dvaju točaka. Također sam mogla izmjeriti vrijednost i izumiti torzijsku skalu za to, o čemu ćemo kasnije raspravljati.
Početkom prošlog stoljeća Robert Milliken, kao rezultat eksperimenata, dokazao je svoju diskretnost. To znači da je naboj svakog tijela jednak cijelom broju višestrukog elementarnog električnog naboja, a elektron je elementaran.
Teorijske informacije
Električni naboj je sposobnost tijela da stvore elektromagnetsko polje. U fizici, dio elektrostatike proučava interakciju fiksnih naboja s obzirom na odabrani sustav izvješćivanja o inercijalnom naboju.
Što se mjeri
Mjerna jedinica u SI sustavu naziva se "Privjesak" - to je električni naboj koji prolazi kroz poprečni presjek vodiča 1 Amper za 1 sekundu.
Oznaka slova je Q ili q. Može uzeti i pozitivne i negativne vrijednosti. Ime je u čast fizičaru Charlesu Coulombu, izveden je formula za pronalaženje sila interakcije između njih, to se zove "Coulombov zakon":
U njoj q1, q2 su moduli naboja, r je udaljenost između njih, k je koeficijent proporcionalnosti.
Formula je slična zakonu privlačnosti, u načelu opisuje takvu interakciju. Ima najnižu masu. Njegov električni naboj je negativan i jednak je:
-1, 6 * 10 (- 19) Cl
Pozitron je suprotnost elektrona, a sastoji se i od jednog pozitivnog elementarnog naboja.
Osim činjenice da je diskretan, kvantiziran ili izmjeren u dijelovima, za njega vrijedi i Zakon o očuvanju naboja, što znači da se u zatvorenom sustavu mogu istovremeno pojaviti samo naboji oba znaka. Jednostavnim jezikom - algebarska (sa znakovima) suma naboja čestica i tijela u zatvorenom (izoliranom) sustavu uvijek ostaje ista. Ne mijenja se s vremenom ili kada se čestica kreće, ona je konstantna tijekom svog životnog vijeka. Najjednostavnije nabijene čestice konvencionalno se uspoređuju s električnim nabojem.
Zakon o očuvanju električnih naboja prvi je put potvrdio Michael Faraday 1843. godine. To je jedan od temeljnih zakona fizike.
Provodnici, poluvodiči i dielektrici
Mnogo je slobodnih naboja u vodičima. Oni se slobodno kreću po cijelom tijelu. Gotovo da nema slobodnih nosača u poluvodičima, ali ako se mala količina energije prenosi u tijelo, oni tvore, kao rezultat, tijelo počinje provoditi električnu struju, tj. električni naboj počinje se kretati. Dielektrici se nazivaju tvarima u kojima je broj slobodnih nositelja minimalan, tako da struja kroz njih ne može teći ili može pod određenim uvjetima, na primjer, vrlo visoki napon.
Što je interakcija
Električni nabori međusobno se privlače i odbijaju. Izgleda kao interakcija magneta. Svatko zna da ako trljate ravnalo ili kemijsku olovku na kosu, ona će elektrificirati. Ako se u tom stanju dovede do papira, tada će se zalijepiti za elektrificiranu plastiku. Kada dođe do elektrifikacije, javlja se redistribucija naboja, tako da na jednom dijelu tijela postaju veći, as druge manje.
Iz istog razloga, ponekad vas tukli vuneni džemper ili drugi ljudi kada ih dodirnete.
Zaključak: električni naboj s jednim znakom teži jedno prema drugome, a s različitim - odbijaju jedan drugoga. Oni teku iz jednog tijela u drugo kada se dodiruju.
Metode mjerenja
Postoji više načina za mjerenje električnog naboja, pogledajmo neke od njih. Mjerni uređaj naziva se torzijska utega.
Kulonske skale su torzijske vage njegovog izuma. Stvar je u tome da se na kvarcnom filamentu na posudi suspendira svjetlosna šipka s dvije kugle na krajevima i jedna nepokretna napunjena kugla. Drugi kraj navoja je pričvršćen na čep. Uklonjena je nepomična kugla, kako bi ga obavijestili o napunjenosti, a zatim je morate ponovno postaviti u posudu. Nakon toga, dio koji visi na navoju će se početi pomicati. Na plovilu označeno stupnjevano mjerilo. Načelo njezina djelovanja ogleda se u videu.
Drugi instrument za mjerenje električnog naboja je elektroskop. On je, kao i prethodni, staklena posuda s elektrodom na kojoj su fiksirane dvije metalne folije. Napunjeno tijelo se dovodi do gornjeg kraja elektrode, kroz koju se punjenje proteže na foliju, zbog čega se oba lišća naplaćuju na isti način i počinju odbijati. Veličina naboja određena je količinom odstupanja.
Elektrometar je još jedan mjerni uređaj. Sastoji se od metalne šipke i rotirajuće strelice. Kada napunjeno tijelo dotakne elektrometar, naboji teku niz štap na strelicu, strelica se skreće i pokazuje određenu količinu na skali.
Konačno, preporučujemo da pogledate još jedan korisni videozapis na temu:
Smatrali smo važnu fizičku količinu. Njezina učenja omogućila joj je da značajno proširi svoje znanje o električnoj energiji općenito. Značajan je doprinos znanosti i tehnologiji, a područje primjene tog znanja povezano je s medicinom. Ionizatori zraka imaju pozitivan učinak na ljudsko tijelo: ubrzavaju proces isporuke kisika iz zraka u stanice. Primjer takvog uređaja je luster Chizhevsky. Sada znate što je električni naboj i kako se mjeri.
Materijali na temu:
- Kako pretvoriti vate u kilovate
- Joule-Lenzov zakon jednostavnim riječima
- Što je statički elektricitet