ઋતુઓ

ઘર

રશિયા

ભૌતિકશાસ્ત્ર 8 મા ધોરણ. બે પ્રકારના શુલ્ક

ત્યાં બે પ્રકારના વિદ્યુત શુલ્ક છે: હકારાત્મક અને નકારાત્મક. ચાર્જ કરાયેલી સંસ્થાઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઇલેક્ટ્રિફાઇડ સંસ્થાઓ

ક્રિયાપ્રતિક્રિયા
એકબીજા સાથે: સમાન ચિહ્નના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જવાળા શરીર એકબીજાને ભગાડે છે.અને જે સંસ્થાઓ પર આરોપ છે

વિરુદ્ધ

સાઇન કરો, પરસ્પર આકર્ષિત કરો.
ઈલેક્ટ્રોસ્કોપ

વિદ્યુત શુલ્ક શોધવા માટે બે સમાન પ્રકારના ઉપકરણો છે:

ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ અથવા ઇલેક્ટ્રોમીટર. ઇલેક્ટ્રોસ્કોપમાં ડાઇલેક્ટ્રિક પ્લગમાંથી પસાર થતી ધાતુની સળિયા અને તેમાંથી બે મેટલ ફોઇલ પાંખડીઓનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે ચાર્જ થયેલ શરીર સળિયાને સ્પર્શે છે, ત્યારે પાંદડા સમાન રીતે ચાર્જ થાય છે અને એકબીજાથી વિચલિત થાય છે.ઇલેક્ટ્રોમીટરમાં, ધાતુની સોય ધાતુની સળિયા સાથે જોડાયેલ હોય છે અને તે મુક્તપણે ફેરવી શકે છે. જ્યારે ચાર્જ્ડ બોડી સળિયાને સ્પર્શે છે, ત્યારે તીર સમાન ચિહ્નનો ચાર્જ મેળવે છે અને સમાન ચાર્જ્ડ સળિયામાંથી બહાર જવાનો પ્રયાસ કરે છે,

માપન સ્કેલ ચાર્જની રકમ.

ઇલેક્ટ્રોસ્કોપની પાંખડીઓના વિચલનના કોણ દ્વારા અથવા ઇલેક્ટ્રોમીટરની સોયના વિચલનના કોણ દ્વારા, વ્યક્તિ નિર્ણય કરી શકે છે

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની તીવ્રતા વિશે.

ચાર્જ કરેલ ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ તમને ચાર્જ શોધવા માટે પરવાનગી આપે છે કે શરીર કયા ચિહ્નથી ઇલેક્ટ્રિફાઇડ છે. શું તમે જાણો છો?શું
વૈજ્ઞાનિક રોબર્ટ બોયલનો જન્મ 1627માં આયર્લેન્ડમાં થયો હતો. 17મી સદીનું વિજ્ઞાન બે અભિવ્યક્તિઓ જાણતું હતું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર- વિદ્યુત આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળતા. પ્રયોગો દ્વારા, બોયલે સાબિત કર્યું કે ખાલીપણું વિદ્યુત પ્રયોગોસામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં તે જ રીતે સફળ થાય છે. એટલે કે, સાથે આધુનિક બિંદુજુઓ તે તારણ કાઢ્યું હતું કે
ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર

શૂન્યાવકાશમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે.

જેમ જાણીતું છે, ઇલેક્ટ્રોસ્કોપની ખૂબ જ પ્રથમ સ્વીકાર્ય ડિઝાઇન G.V. રિચમેન દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી, જેમણે ચાર્જ્ડ સ્ટેન્ડમાંથી લિનન થ્રેડના વિચલન દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ માપ્યો હતો.
ધ્રુવના નીચેના છેડા સાથે લોખંડનો શાસક જોડાયેલ હતો, અને તેની ટોચ પર રેશમનો દોરો ગુંદરવાળો હતો. જ્યારે વાવાઝોડું નજીક આવે છે, ત્યારે થ્રેડ સાથેના ધાતુના ધ્રુવ અને શાસકને ચાર્જ કરવામાં આવે છે, અને થ્રેડ, તેમાંથી દબાણ કરીને, ચોક્કસ ખૂણા પર વિચલિત થાય છે. જ્યારે નજીક અને તીવ્ર વાવાઝોડું હતું, ત્યારે શાસકમાંથી સ્પાર્ક કાઢવામાં આવ્યા હતા.

પછી, એ જ હેતુઓ માટે, એબોટ નોલેટે બે પરસ્પર ભગાડનારા થ્રેડોનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

લંડનના સભ્ય રોયલ સોસાયટી 1753 માં જ્હોન કેન્ટને એક ડિઝાઇન વિકસાવી જેમાં થ્રેડો હવે હવાની ગતિ અથવા પ્રયોગકર્તાના શ્વાસ પ્રત્યે એટલી સંવેદનશીલતાથી પ્રતિક્રિયા આપતા નથી. તે થ્રેડોના છેડા પર લટકતો હતો કૉર્ક અથવા વડીલબેરીના દડા.
આ રીતે કેન્ટનનું ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું: “બે કોર્ક બોલ, દરેક નાના વટાણાના કદને, લિનન થ્રેડો પર છત પરથી લટકાવો જેથી કરીને તેઓ નીચેથી દડાઓ પર ઇલેક્ટ્રિકલી ઉત્તેજિત કાચની નળી લાવે
"પછી બોલ વિખેરાઈ જશે."

ખ્યાલ સમાન ગુરુત્વાકર્ષણ સમૂહન્યૂટોનિયન મિકેનિક્સમાં બોડી, ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સમાં ચાર્જનો ખ્યાલ પ્રાથમિક, મૂળભૂત ખ્યાલ છે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ - આ ભૌતિક જથ્થો, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશવા માટે કણો અથવા શરીરની મિલકતનું લક્ષણ.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સામાન્ય રીતે અક્ષરો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે qઅથવા પ્ર.

તમામ જાણીતા પ્રાયોગિક તથ્યોની સંપૂર્ણતા અમને નીચેના તારણો કાઢવાની મંજૂરી આપે છે:

ત્યાં બે પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે, પરંપરાગત રીતે હકારાત્મક અને નકારાત્મક કહેવાય છે.

ચાર્જીસ એક શરીરમાંથી બીજામાં (ઉદાહરણ તરીકે, સીધા સંપર્ક દ્વારા) ટ્રાન્સફર કરી શકાય છે. બોડી માસથી વિપરીત, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એ આપેલ શરીરની અભિન્ન લાક્ષણિકતા નથી. એ જ શરીર વિવિધ શરતોઅલગ ચાર્જ હોઈ શકે છે.

ચાર્જની જેમ ભગાડે છે, વિપરીત ચાર્જ આકર્ષે છે. આ પણ બતાવે છે મૂળભૂત તફાવતગુરુત્વાકર્ષણમાંથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો. ગુરુત્વાકર્ષણ દળોહંમેશા આકર્ષણના દળો છે.

પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત પ્રકૃતિના મૂળભૂત નિયમોમાંનો એક છે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો .

IN અલગ સિસ્ટમ બીજગણિતીય સરવાળોતમામ સંસ્થાઓના ચાર્જ સ્થિર રહે છે:

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો જણાવે છે કે માં બંધ સિસ્ટમશરીરમાં, માત્ર એક જ નિશાનીના ચાર્જની રચના અથવા અદ્રશ્ય થવાની પ્રક્રિયાઓ અવલોકન કરી શકાતી નથી.

આધુનિક દૃષ્ટિકોણથી, ચાર્જ કેરિયર એ પ્રાથમિક કણો છે. બધા સામાન્ય શરીરમાં અણુઓનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સકારાત્મક ચાર્જ પ્રોટોન, નકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોન અને તટસ્થ કણો - ન્યુટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન એટોમિક ન્યુક્લીનો ભાગ છે, ઇલેક્ટ્રોન સ્વરૂપે છે ઇલેક્ટ્રોન શેલઅણુ પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ તીવ્રતામાં બરાબર અને પ્રાથમિક ચાર્જની સમાન હોય છે ઇ.

તટસ્થ અણુમાં, ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા શેલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે. આ નંબર કહેવાય છે અણુ સંખ્યા . આપેલ પદાર્થનો અણુ એક અથવા વધુ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવી શકે છે અથવા વધારાનું ઇલેક્ટ્રોન મેળવી શકે છે. આ કિસ્સાઓમાં, તટસ્થ અણુ સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આયનમાં ફેરવાય છે.

પ્રાથમિક શુલ્કની પૂર્ણાંક સંખ્યા ધરાવતા ભાગોમાં જ ચાર્જ એક શરીરમાંથી બીજામાં ટ્રાન્સફર કરી શકાય છે. આમ, શરીરનો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એક અલગ જથ્થો છે:

ભૌતિક જથ્થાઓ કે જે ફક્ત લઈ શકે છે અલગ શ્રેણીમૂલ્યો કહેવામાં આવે છે પરિમાણિત . પ્રાથમિક ચાર્જ ઇઇલેક્ટ્રિક ચાર્જનો એક ક્વોન્ટમ (સૌથી નાનો ભાગ) છે. એ નોંધવું જોઈએ કે માં આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રાથમિક કણોકહેવાતા ક્વાર્કનું અસ્તિત્વ માનવામાં આવે છે - અપૂર્ણાંક ચાર્જવાળા કણો અને જો કે, ક્વાર્ક હજુ સુધી મુક્ત સ્થિતિમાં જોવા મળ્યા નથી.

સામાન્ય પ્રયોગશાળા પ્રયોગોમાં, એ ઇલેક્ટ્રોમીટર ( અથવા ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ) - એક સાધન જેમાં ધાતુની સળિયા અને પોઇન્ટર હોય છે જે આસપાસ ફેરવી શકે છે આડી અક્ષ(ફિગ. 1.1.1). તીરની લાકડી મેટલ બોડીથી અલગ છે. જ્યારે ચાર્જ્ડ બોડી ઇલેક્ટ્રોમીટર સળિયાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે સમાન ચિહ્નના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સળિયા અને પોઇન્ટર પર વિતરિત કરવામાં આવે છે. વિદ્યુત પ્રતિકૂળ દળો સોયને ચોક્કસ કોણ દ્વારા ફેરવવાનું કારણ બને છે, જેના દ્વારા તમે ઇલેક્ટ્રોમીટર સળિયા પર સ્થાનાંતરિત ચાર્જનું મૂલ્યાંકન કરી શકો છો.

ઈલેક્ટ્રોમીટર એ એકદમ ક્રૂડ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ છે; તે કોઈને ચાર્જ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળોનો અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપતું નથી. પ્રથમ વખત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો કાયદો સ્થિર શુલ્ક 1785 માં ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ચાર્લ્સ કુલોમ્બ દ્વારા શોધ કરવામાં આવી હતી. તેમના પ્રયોગોમાં, કુલોમ્બે તેમના દ્વારા રચાયેલ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ્ડ બોલના આકર્ષણ અને ભગાડવાની શક્તિઓ માપી હતી - ટોર્સિયન બેલેન્સ (ફિગ. 1.1.2), જે અત્યંત ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા દ્વારા અલગ પડે છે. . ઉદાહરણ તરીકે, બેલેન્સ બીમને 10 -9 N ના ક્રમના બળના પ્રભાવ હેઠળ 1° ફેરવવામાં આવ્યું હતું.

માપનો વિચાર કુલોમ્બના તેજસ્વી અનુમાન પર આધારિત હતો કે જો ચાર્જ થયેલ બોલને બરાબર એ જ અનચાર્જ કરેલ બોલ સાથે સંપર્કમાં લાવવામાં આવે, તો પ્રથમનો ચાર્જ તેમની વચ્ચે સમાન રીતે વહેંચવામાં આવશે. આમ, બોલના ચાર્જને બે, ત્રણ, વગેરે વખત બદલવાનો માર્ગ સૂચવવામાં આવ્યો હતો. કુલોમ્બના પ્રયોગોમાં, દડાઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કે જેના પરિમાણો તેમની વચ્ચેના અંતર કરતા ઘણા ઓછા હતા તે માપવામાં આવ્યા હતા. આવા ચાર્જ્ડ બોડીને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે બિંદુ શુલ્ક.

પોઇન્ટ ચાર્જ ચાર્જ્ડ બોડી કહેવાય છે, જેનાં પરિમાણો આ સમસ્યાની સ્થિતિમાં અવગણના કરી શકાય છે.

અસંખ્ય પ્રયોગોના આધારે, કુલોમ્બે નીચેના કાયદાની સ્થાપના કરી:

સ્થિર ચાર્જ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો ચાર્જ મોડ્યુલોના ઉત્પાદનના સીધા પ્રમાણસર હોય છે અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરીત પ્રમાણમાં હોય છે:

ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમનું પાલન કરે છે:

તેઓ જ્યારે પ્રતિકૂળ દળો છે સમાન ચિહ્નોપર શુલ્ક અને આકર્ષક દળો વિવિધ ચિહ્નો(ફિગ. 1.1.3). સ્થિર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અથવા કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઈલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સની શાખા જે કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ .

કુલોમ્બનો કાયદો પોઈન્ટ ચાર્જ્ડ બોડી માટે માન્ય છે. વ્યવહારમાં, કુલોમ્બનો કાયદો સારી રીતે સંતુષ્ટ છે જો ચાર્જ થયેલ શરીરના કદ તેમની વચ્ચેના અંતર કરતા ઘણા નાના હોય.

પ્રમાણસરતા પરિબળ kકુલોમ્બના કાયદામાં એકમોની સિસ્ટમની પસંદગી પર આધાર રાખે છે. IN આંતરરાષ્ટ્રીય સિસ્ટમએસઆઈ યુનિટનો ચાર્જ લેવામાં આવે છે પેન્ડન્ટ(Cl).

પેન્ડન્ટ માંથી પસાર થતો ચાર્જ છે ક્રોસ વિભાગ 1 A ના પ્રવાહ પર વાહક. SI માં વર્તમાન (એમ્પીયર) નું એકમ લંબાઈ, સમય અને દળના એકમો સાથે છે માપનનું મૂળભૂત એકમ.

ગુણાંક k SI સિસ્ટમમાં તે સામાન્ય રીતે આ રીતે લખાય છે:

જ્યાં - વિદ્યુત સ્થિરતા .

એસઆઈ સિસ્ટમમાં પ્રાથમિક ચાર્જ ઇસમાન:

અનુભવ બતાવે છે કે દળો કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાસુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનું પાલન કરો:

જો ચાર્જ થયેલ શરીર એકસાથે અનેક ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તો આપેલ શરીર પર કાર્ય કરતું પરિણામી બળ અન્ય તમામ ચાર્જ થયેલ શરીરોમાંથી આ શરીર પર કાર્ય કરતા દળોના વેક્ટર સરવાળા જેટલું છે.

ચોખા. 1.1.4 ત્રણ ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતને સમજાવે છે.

સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત કુદરતનો મૂળભૂત નિયમ છે. જો કે, જ્યારે તેનો ઉપયોગ થોડી સાવચેતી જરૂરી છે અમે વાત કરી રહ્યા છીએમર્યાદિત કદના ચાર્જ્ડ બોડીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિશે (ઉદાહરણ તરીકે, બે વાહક ચાર્જ્ડ બોલ 1 અને 2). જો ત્રીજો ચાર્જ થયેલ બોલ બે ચાર્જ કરેલ બોલની સિસ્ટમમાં લાવવામાં આવે, તો 1 અને 2 વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે બદલાશે. ચાર્જ પુનઃવિતરણ.

સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જ્યારે આપેલ (નિયત) ચાર્જ વિતરણતમામ સંસ્થાઓ પર, કોઈપણ બે સંસ્થાઓ વચ્ચે ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો અન્ય ચાર્જ થયેલા શરીરની હાજરી પર આધારિત નથી.

ગ્રેએ બીજું ખૂબ કર્યું મહત્વપૂર્ણ શોધ, જેનો અર્થ પાછળથી સમજાયો. દરેક જણ જાણતા હતા કે જો તમે ઇન્સ્યુલેટેડ મેટલ સિલિન્ડર સાથે ઇલેક્ટ્રિફાઇડ કાચની સળિયાને સ્પર્શ કરશો, તો વીજળી પણ સિલિન્ડરમાં ટ્રાન્સફર થશે. જો કે, તે બહાર આવ્યું છે કે કાચની સળિયાને સ્પર્શ કર્યા વિના સિલિન્ડરને ઇલેક્ટ્રિફિકેશન કરવું શક્ય હતું, પરંતુ ફક્ત તેને તેની નજીક લાવીને. જ્યાં સુધી સિલિન્ડર ઇલેક્ટ્રિફાઇડ સ્ટિકની નજીક હોય ત્યાં સુધી તેના પર વીજળી જોવા મળે છે.

ગ્રેના પ્રકાશિત પ્રયોગોએ ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ચાર્લ્સ ફ્રાન્કોઈસ ડુફે (1698–1739)માં રસ જગાડ્યો અને તેમને વીજળીના અભ્યાસના ક્ષેત્રમાં પ્રયોગો શરૂ કરવા માટે પ્રેરિત કર્યા. પ્રથમ સાથે પ્રયોગો ઇલેક્ટ્રિક લોલક, એટલે કે 1730 ની આસપાસ હાથ ધરવામાં આવેલા પાતળા રેશમના દોરા (ફિગ. 5.2) પર લટકાવવામાં આવેલ લાકડાના બોલથી દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે આવા દડાને સીલિંગ મીણની ઘસવામાં આવેલી લાકડી દ્વારા આકર્ષિત કરવામાં આવે છે. પરંતુ જલદી તમે તેને સ્પર્શ કરો છો, બોલ તરત જ મીણની લાકડીથી દૂર ધકેલાય છે, જાણે તેને ટાળી રહ્યો હોય. જો તમે હવે બોલ પર એકીકૃત ત્વચા પર ઘસવામાં આવેલી કાચની નળી લાવશો, તો બોલ કાચની નળી તરફ આકર્ષિત થશે અને મીણની લાકડી દ્વારા ભગાડવામાં આવશે. આ તફાવત, સૌપ્રથમ ચાર્લ્સ ડુફે દ્વારા નોંધવામાં આવ્યો, તેને શોધ તરફ દોરી ગયો કે વિદ્યુતકૃત શરીર અવિદ્યુત પદાર્થોને આકર્ષે છે, અને જલદી બાદમાં સ્પર્શ દ્વારા વિદ્યુતીકરણ થાય છે, તેઓ એકબીજાને ભગાડવા લાગે છે. તે બે વિરોધી પ્રકારની વીજળીનું અસ્તિત્વ સ્થાપિત કરે છે, જેને તે કાચ અને રેઝિન વીજળી કહે છે. તેણે એ પણ નોંધ્યું કે પ્રથમ કાચ પર જોવા મળે છે, કિંમતી પથ્થરો, વાળ, ઊન, વગેરે, જ્યારે બીજું એમ્બર, રેઝિન, રેશમ, વગેરે પર થાય છે. વધુ સંશોધનો દર્શાવે છે કે તમામ શરીર ઇલેક્ટ્રિફાઇડ બને છે, કાં તો કાચની જેમ ત્વચા પર ઘસવામાં આવે છે અથવા રેઝિન જેમ રૂંવાટી પર ઘસવામાં આવે છે. પરિણામે, ત્યાં બે પ્રકારના વિદ્યુત ચાર્જ છે, અને સમાન ચાર્જ એકબીજાને ભગાડે છે, અને ભિન્ન ચાર્જ આકર્ષે છે. ઇલેક્ટ્રિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દળો

ચાર્જ કે જે આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળતામાં પ્રગટ થાય છે તેને ઇલેક્ટ્રિક કહેવામાં આવે છે. એટલે કે વિદ્યુત દળોઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અને ચાર્જ થયેલ શરીર અથવા કણો પર કાર્ય કરે છે.

આપેલ શરીરમાં કોઈપણ એક પ્રકારના ચાર્જની વધારાને તેના ચાર્જની તીવ્રતા અથવા બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, વીજળીની માત્રા (q) કહેવામાં આવે છે.

ચાર્લ્સ ડુફે એ બહાર કાઢનાર પ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક્સવીજળીથી માનવ શરીર, ઇન્સ્યુલેટેડ સ્ટેન્ડ પર સ્થિત છે. તે સમયે આ અનુભવ એટલો નવો અને મૂળ હતો કે એબોટ જીન નોલેટ (1700-1770), જેમણે પણ અભ્યાસ કર્યો હતો. વિદ્યુત ઘટના, જ્યારે મેં તેને પહેલીવાર જોયો ત્યારે તે ડરી ગયો હતો.

બે પ્રકારની વીજળીનું એક ખૂબ જ સફળ હોદ્દો, જે આજ સુધી ટકી રહી છે, બાકીદારો દ્વારા આપવામાં આવ્યું હતું. અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રીબેન્જામિન ફ્રેન્કલિન.

ફ્રેન્કલિન દ્વારા "રેઝિન" વીજળીને નકારાત્મક કહેવામાં આવે છે, અને "કાચ" વીજળીને હકારાત્મક કહેવામાં આવે છે. તેણે આ નામો પસંદ કર્યા કારણ કે “રેઝિન” અને “ગ્લાસ” વીજળી, જેમ કે સકારાત્મક અને નકારાત્મક મૂલ્યો, પરસ્પર નાશ પામે છે.

ઇલેક્ટ્રિફિકેશનની ઘટનાઓ અણુઓ અને પરમાણુઓના માળખાકીય લક્ષણો દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે વિવિધ પદાર્થો. છેવટે, બધા શરીર અણુઓથી બનેલા છે. દરેક અણુમાં સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ અણુ ન્યુક્લિયસ અને તેની આસપાસ ફરતા નકારાત્મક ચાર્જ કણો - ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે. અણુ ન્યુક્લીવિવિધ રાસાયણિક તત્વોસમાન નથી, પરંતુ ચાર્જ અને સમૂહમાં અલગ છે. ઇલેક્ટ્રોન બધા સંપૂર્ણપણે સમાન છે, પરંતુ તેમની સંખ્યા અને સ્થાન વિવિધ અણુઓઅલગ છે.

1 કૂલમ્બના ચાર્જની તીવ્રતાનો ખ્યાલ મેળવવા માટે, ચાલો એકબીજાથી 1 મીટરના અંતરે શૂન્યાવકાશમાં મૂકવામાં આવેલા એક કુલમ્બના બે ચાર્જ વચ્ચેના ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના બળની ગણતરી કરીએ. કુલોમ્બના નિયમના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને, આપણે શોધીએ છીએ કે F = 9·10 9 N, અથવા લગભગ 900,000 ટન. આમ, 1 C એ ખૂબ મોટો ચાર્જ છે. વ્યવહારમાં, આવા ચાર્જ થતા નથી.

તેમની મદદથી, કુલોમ્બે નિર્ધારિત કર્યું કે બે નાના ઇલેક્ટ્રિફાઇડ દડાઓ તેમના જોડાણની રેખાની દિશામાં એકબીજા પર આકર્ષક અથવા પ્રતિકૂળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળ F લગાવે છે, તેના આધારે તેઓ સમાન રીતે અથવા અલગ રીતે ઇલેક્ટ્રિફાઇડ છે. ઉત્પાદન સમાનતેમના બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક શુલ્ક (અનુક્રમે q 1 અને q 2) તેમની વચ્ચેના અંતર r ના વર્ગ દ્વારા ભાગ્યા. એટલે કે

ચાર્લ્સ ઓગસ્ટિન ડી કુલોન (1736-1806) - ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રીઅને એક એન્જિનિયર - તેણે ચુંબકીય અને વિદ્યુત આકર્ષણના બળને માપવા માટે ટોર્સિયન બેલેન્સ ડિઝાઇન કર્યું.

મુ સારી સ્થિતિમાંઅણુ હકારાત્મક ચાર્જતેનો કોર કુલ સમાન છે નકારાત્મક ચાર્જતે અણુના ઇલેક્ટ્રોન, જેથી તેની સામાન્ય સ્થિતિમાં કોઈપણ અણુ વિદ્યુત રીતે તટસ્થ હોય. પરંતુ પ્રભાવ હેઠળ બાહ્ય પ્રભાવોઅણુઓ તેમના કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવી શકે છે, જ્યારે તેમના ન્યુક્લીનો ચાર્જ યથાવત રહે છે. આ કિસ્સામાં, અણુઓ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે અને તેને કહેવામાં આવે છે હકારાત્મક આયનો. અણુ વધારાના ઇલેક્ટ્રોન પણ મેળવી શકે છે અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થઈ શકે છે. આવા અણુઓને નકારાત્મક આયન કહેવામાં આવે છે.

કાયદો કે જેના અનુસાર બે ઇલેક્ટ્રિફાઇડ બોડી એકબીજા પર કાર્ય કરે છે તે સૌપ્રથમ 1785 માં ચાર્લ્સ કુલોમ્બ દ્વારા તેમના નામના ઉપકરણ સાથેના પ્રયોગમાં ઘડવામાં આવ્યો હતો. ટોર્સિયન ભીંગડા(ફિગ. 5.3).

F = (q 1 q 2 )/4 π ε a r 2 ,

જ્યાં ε а - નિરપેક્ષ પરવાનગીપર્યાવરણ કે જેમાં શુલ્ક સ્થિત છે; r એ શુલ્ક વચ્ચેનું અંતર છે.

આ નિષ્કર્ષને કુલોમ્બનો કાયદો કહેવામાં આવે છે. ત્યારબાદ, યુનિટનું નામ કુલોમ્બ રાખવામાં આવ્યુંવીજળીનો જથ્થો

, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસમાં વપરાય છે.

SI સિસ્ટમમાં, એક કૂલમ્બ (1 C) વીજળીના એકમ તરીકે લેવામાં આવે છે - એક એમ્પીયરના પ્રવાહ પર એક સેકન્ડમાં કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શનમાંથી વહેતો ચાર્જ. બે થ્રેડો પર વરખના હળવા દડા લટકાવીને અને રેશમ પર ઘસવામાં આવેલી કાચની સળિયાથી તે દરેકને સ્પર્શ કરીને, તમે જોઈ શકો છો કે દડા એકબીજાને ભગાડશે. જો તમે પછી એક બોલને રેશમ પર ઘસવામાં આવેલી કાચની સળિયા વડે સ્પર્શ કરશો અને બીજાને ફર પર ઘસવામાં આવેલા ઇબોનાઇટ સળિયા વડે સ્પર્શ કરશો, તો દડા એકબીજાને આકર્ષિત કરશે. આનો અર્થ એ છે કે કાચ અને ઇબોનાઇટ સળિયા, જ્યારે ઘસવામાં આવે છે, હસ્તગત કરે છે વિવિધ ચિહ્નોના શુલ્ક , એટલે કે પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છેબે પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ કર્યાવિરોધી ચિહ્નો : હકારાત્મક અને નકારાત્મક. અમે ધારવા માટે સંમત થયા કે કાચની સળિયા સિલ્ક પર ઘસવામાં આવે છે હકારાત્મક ચાર્જ , અને એક ઇબોનાઇટ લાકડી, ફર પર ઘસવામાં આવે છે, પ્રાપ્ત કરે છે .

નકારાત્મક ચાર્જ વર્ણવેલ પ્રયોગમાંથી તે ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓને પણ અનુસરે છેએકબીજા સાથે સંપર્ક કરો . ચાર્જની આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ઇલેક્ટ્રિકલ કહેવામાં આવે છે. તે જ સમયે સમાન નામના શુલ્ક, તે સમાન ચિહ્નના શુલ્ક

, એકબીજાને ભગાડે છે, અને વિપરીત ચાર્જ એકબીજાને આકર્ષે છે. ઉપકરણ સમાન ચાર્જ થયેલ શરીરના ભગાડવાની ઘટના પર આધારિત છેઇલેક્ટ્રોસ્કોપ - એક ઉપકરણ જે તમને નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે આપેલ બોડી ચાર્જ થયેલ છે કે કેમ, અનેઇલેક્ટ્રોમીટર

જો તમે ચાર્જ કરેલા શરીર સાથે ઇલેક્ટ્રોસ્કોપની લાકડીને સ્પર્શ કરો છો, તો ઇલેક્ટ્રોસ્કોપના પાંદડા વિખેરાઈ જશે, કારણ કે તેઓ સમાન ચિહ્નનો ચાર્જ પ્રાપ્ત કરશે. ઇલેક્ટ્રોમીટરની સોય સાથે પણ આવું જ થશે જો તમે તેની સળિયાને ચાર્જ કરેલા શરીર સાથે સ્પર્શ કરશો. તે જ સમયે, કરતાં વધુ ચાર્જ, તેથી પર મોટો કોણતીર સળિયામાંથી વિચલિત થશે.

થી સરળ પ્રયોગોતે અનુસરે છે કે ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ પ્રાપ્ત કરેલ ચાર્જની માત્રાના આધારે વધુ કે ઓછું હોઈ શકે છે. આમ, આપણે કહી શકીએ કે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, એક તરફ, શરીરની ક્ષમતાને દર્શાવે છે વિદ્યુત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, અને બીજી બાજુ, એક જથ્થો છે જે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની તીવ્રતા નક્કી કરે છે.

ચાર્જ પત્ર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે q , ચાર્જના એકમ તરીકે લેવામાં આવે છે પેન્ડન્ટ: [q ] = 1 Cl.

જો તમે ચાર્જ કરેલા સળિયા વડે એક ઈલેક્ટ્રોમીટરને સ્પર્શ કરો અને પછી આ ઈલેક્ટ્રોમીટરને ધાતુના સળિયાથી બીજા ઈલેક્ટ્રોમીટર સાથે જોડો, તો પ્રથમ ઈલેક્ટ્રોમીટર પરનો ચાર્જ બે ઈલેક્ટ્રોમીટર વચ્ચે વહેંચવામાં આવશે. પછી તમે ઇલેક્ટ્રોમીટરને ઘણા વધુ ઇલેક્ટ્રોમીટર્સ સાથે કનેક્ટ કરી શકો છો, અને ચાર્જ તેમની વચ્ચે વિભાજિત કરવામાં આવશે. આમ, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે વિભાજ્યતાની મિલકત . ચાર્જ વિભાજ્યતા મર્યાદા, એટલે કે. પ્રકૃતિમાં સૌથી નાનો ચાર્જ એ ચાર્જ છે ઇલેક્ટ્રોન. ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ નકારાત્મક અને સમાન છે 1.6*10 -19 ક્લ. અન્ય કોઈપણ ચાર્જ એ ઈલેક્ટ્રોન ચાર્જનો ગુણાંક છે.