Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
В природата не всичко може да се обясни от гледна точка на механиката, МКТ и термодинамиката, има и електромагнитни явления, които засягат тялото и не зависят от тяхната маса. Способността на телата да бъдат източник на електромагнитни полета се характеризира с физическо скаларно количество - електрически заряд. За първи път той е доведен до закона на Кулон през 1785 г., но обръща внимание на неговото съществуване още преди нашата ера. В тази статия ще ви кажем с прости думи какво представлява електрически заряд и как се измерва.История на откритията
Дори в древността се забелязваше, че ако изтъркате кехлибар върху копринена материя, камъкът ще започне да привлича към себе си светли обекти. Уилям Хилберт изучава тези експерименти до края на XVI век. В доклада за свършената работа, обектите, които могат да привлекат други органи, наречени електрифицирани.
Следните открития през 1729 г. са направени от Чарлз Дюфет, наблюдавайки поведението на телата по време на триенето им по различни въпроси. Така той доказа наличието на два вида такси: първият се формира от триенето на смолата върху вълна, а втората - от триенето на стъклото върху коприната. Следвайки логиката, той ги нарича "стъпка" и "стъкло". Бенджамин Франклин също изследва този въпрос и въвежда понятията за положителен и отрицателен заряд. На илюстрацията - Б. Франклин улавя светкавица.
Чарлз Кулон, чийто портрет е показан по-долу, разкрива закона, който по-късно се нарича Кулонов закон. Той описа взаимодействието на две точкови заряди. Също така успях да измерим стойността и да измисля торсионна скала за това, която ще обсъдим по-късно.
И в началото на миналия век Робърт Миликен, в резултат на експерименти, доказа своята дискретност. Това означава, че зарядът на всяко тяло е равен на цяло число, кратно на елементарния електрически заряд, а електронът е елементарен.
Теоретична информация
Електрическият заряд е способността на телата да създават електромагнитно поле. В областта на физиката в секцията на електростатиката се изследва взаимодействието на фиксираните такси по отношение на избраната система за отчитане на инерционната такса.
Какво се измерва
Единицата за измерване в системата SI се нарича „Медальон“ - това е електрически заряд, преминаващ през напречното сечение на проводника 1 Ампера за 1 секунда.
Обозначението на буквата е Q или q. Тя може да приеме както положителни, така и отрицателни стойности. Името е в чест на физика Чарлз Кулон, той извлича формула за намиране на силите на взаимодействие между тях, тя се нарича "Coulomb's Law":
В него q1, q2 са зарядните модули, r е разстоянието между тях, k е коефициентът на пропорционалност.
Формулата е подобна на закона за привличане, по принцип тя описва такова взаимодействие. Тя има най-ниската маса. Неговият електрически заряд е отрицателен и е равен на:
-1.6 * 10 (- 19) Cl
Позитронът е обратното на електрона и се състои от един положителен елементарен заряд.
Освен факта, че е дискретен, квантован или измерен в парчета, Законът за запазване на зарядите също е валиден за него, което означава, че в затворена система могат да възникнат едновременно само зареждания на двата знака. На прост език - алгебричната (със знаци) сума от зарядите на частици и тела в затворена (изолирана) система винаги остава същата. Тя не се променя с времето или когато частицата се движи, тя е постоянна по време на живота си. Най-простите заредени частици обикновено се сравняват с електрическите заряди.
Законът за запазване на електрическите заряди за първи път е потвърден от Майкъл Фарадей през 1843 година. Това е един от основните закони на физиката.
Проводници, полупроводници и диелектрици
Има много свободни заряди в проводниците. Те се движат свободно по цялото тяло. В полупроводниците почти няма свободни носители, но ако към тялото се прехвърли малко количество енергия, те образуват в резултат на това тялото започва да провежда електрически ток, т.е. електрическите такси започват да се движат. Диелектриците се наричат вещества, където броят на свободните носители е минимален, така че токът през тях не може да тече или може при определени условия, например много високо напрежение.
Какво е взаимодействието
Електрическите заряди се привличат и отблъскват. Прилича на взаимодействие на магнити. Всеки знае, че ако натъркате линийка или химикалка върху косата си, тя ще се наелектризира. Ако в това състояние го донесете до хартията, тогава тя ще се залепи за електрифицираната пластмаса. При настъпване на електрификацията се извършва преразпределение на таксите, така че на една част от тялото те стават по-големи, а от друга - по-малко.
По същата причина понякога биваш бита от вълнен пуловер или други хора, когато ги докоснеш.
Заключение: електрическите заряди с един знак се стремят един към друг, а с различни - отблъскват се. Те текат от едно тяло в друго, когато се докосват.
Методи за измерване
Има няколко начина за измерване на електрическия заряд, нека да разгледаме някои от тях. Измервателното устройство се нарича усукващо тегло.
Кулоновите везни са усукани везни на неговото изобретение. Въпросът е, че лек бар с две топки на краищата и една стационарна заредена топка са окачени на кварцова нишка на плавателния съд. Вторият край на конеца е прикрепен към капачката. Стационарната топка се отстранява, за да го информира за заряда, след което трябва да я поставите обратно в съда. След това частта, висяща на нишката, ще започне да се движи. На плавателния съд, маркиран градуирана скала. Принципът на неговото действие е отразено във видеото.
Друг инструмент за измерване на електрически заряд е електроскоп. Той, както и предишните, е стъклен съд с електрод, върху който са фиксирани два метални листа от фолио. Зареденото тяло се довежда до горния край на електрода, през който зареждането преминава върху фолиото, в резултат на което и двете листа се зареждат по същия начин и ще започнат да се отблъскват. Величината на таксата се определя от това колко те се отклоняват.
Електрометърът е друго измервателно устройство. Състои се от метален прът и въртяща се стрелка. Когато заредено тяло докосне електрометър, зарядите се спускат по пръчката към стрелката, стрелката се отклонява и показва определена сума на скалата.
И накрая, препоръчваме ви да видите още един полезен видеоклип по темата:
Ние разглеждахме важна физическа величина. Нейните учения й позволяват значително да разшири познанията си за електричеството като цяло. Значителен е приносът към науката и технологиите, а сферата на приложение на тези знания е свързана с медицината. Въздушните йонизатори имат положителен ефект върху човешкото тяло: те ускоряват процеса на доставяне на кислород от въздуха в клетките. Пример за такова устройство е Чижевският полилей. Сега знаете какво е електрически заряд и как се измерва.
Материали по темата:
- Как да конвертирате вата в киловати
- Законът на Джаул-Ленц с прости думи
- Какво е статично електричество