Selitämme, mitä sähkövaraus on, miten se luokitellaan ja mitkä ovat sen ominaisuudet. Lisäksi mikä on Coulombin laki.
Mikä on sähkövaraus?
Sisäänfyysistä, sähkövarausta kutsutaan aaineen ominaisuus joka on läsnä atomia pienemmät hiukkaset ja sen todistavat veto- tai hylkimisvoimat niiden välillä kenttien läpisähkömagneettinen.
Aine koostuu atomeja Se on sähköisesti neutraali, eli se ei lataudu, ellei jokin ulkoinen tekijä lataa sitä. Atomeissa on sama määrä negatiivisesti varautuneita hiukkasia (elektroneja) kuin positiivisesti varautuneissa hiukkasissa (protoneissa).
Kuitenkin asia se voi olla sähköisesti varautunut, eli se voi saada tai menettää varauksen ja siten pysyä varautuneena negatiivisella tai positiivisella tavalla. Varautunut aine tuottaa a sähkökenttä, sähkövoimien kenttä. Sähkömagneettinen voima on yksi neljästä perusvuorovaikutuksesta luonto.
Sähkövarauksia ei voida luoda tai tuhota. Sähkövarauksen määrä universumi se on vakio, se ei muutu ajan myötä.
Materiaalit reagoivat eri tavalla sähkömagneettiseen induktioon. Jotkut ovat johtimiasähköä ja toiset ovat eristäviä, eli ne eivät johda sitä.
MukaanKansainvälinen mittausjärjestelmä (SI), sähkövaraukset mitataan yksikössä nimeltä Coulombs tai Coulombs (C). Sen nimi perustettiin ranskalaisen fyysikon Charles-Augustin de Coulombin (1736-1806) kunniaksi, joka oli yksi tämän tyyppisten fyysisten ilmiöiden suurimmista tutkijoista.
Coulombin yksikkö määritellään a. kuljettaman lastin määräksi sähkövirta vahvistimesta asähköjohdin sekunnissa. Yksi ampeeri vastaa 6,242 x 1018 vapaata elektronia.
Sähkövarausten tyypit
Sähkövaraukset ovat vuorovaikutuksessa keskenään tyypin mukaan: ne voivat olla positiivisia tai negatiivisia, kuten Benjamin Franklin niitä kutsui. Nämä nimellisarvot ovat mielivaltaisia, eli mikään ei erottaisi positiivista negatiivisesta, mutta niitä pidetään samana magneettisena dipolina. akku, jolla on positiivinen napa (tai pohjoinen) ja negatiivinen napa (tai etelä).
Positiivista merkitään tavanomaisesti +-merkillä ja negatiivista -merkillä. Sähkövaraukset, joissa on yhtäläisyysmerkit, hylkivät toisiaan. Vastakkaisten merkkien sähkövaraukset vetävät puoleensa toisiaan.
Sähkövarauksen ominaisuudet
Sähkövaraus on aineen luontainen ominaisuus, ja se sijaitsee subatomisissa hiukkasissa: elektroneja ovat negatiivisesti varautuneita ja protonit positiivinen varaus ( neutroneja neutraali varaus, kuten nimestä voi päätellä).
Kun esine latautuu sähköisesti, se johtuu a siirtymä sen elektroneissa joko häviö (positiivisen varauksen saaminen) tai inkorporoituminen (negatiivisen varauksen saaminen). Siksi materiaali, jonka uloimmissa atomeissa on ylimäärä elektroneja, esittää negatiivisen varauksen, kun taas materiaali, jolla on niiden alijäämä, esittää positiivisen varauksen.
Suljetussa järjestelmässä sähkövaraus pysyy vakiona, aivan kuten missä tahansa kemiallinen reaktio.
Coulombin laki
Houkuttelevan tai hylkivän voiman suuruus riippuu varauksesta ja etäisyydestä.The Coulombin laki tai Perusperiaate Sähköstaattinen säätelee kahden määrätyn sähkövarauksen välisten houkuttelevien tai hylkivien voimien suuruutta niiden varauksen merkistä riippumatta (ilmeisesti, jos ne ovat samanmerkkisiä, se on hylkivä voima, ja jos ne ovat päinvastaista, se tulee olemaan houkutteleva voima).
Tämän lain mukaan tämä voima on verrannollinen varausten arvon tuloon ja kääntäen verrannollinen ne erottavan etäisyyden neliöön. Tämä ilmaistaan matemaattisesti seuraavasti:
F = K. [(Q1 x Q2) / r2]
Missä:
- F on sähkövoima.
- Q ovat maksut.
- r on etäisyys, joka erottaa ne.
- K on suhteellisuusvakio, joka määritellään 9,109 N.m2 / C2.