Kaip susidaro teigiamo ir neigiamo krūvio dalelės. III

Elektros krūvis– fizikinis dydis, apibūdinantis kūnų gebėjimą įsilieti į elektromagnetinę sąveiką. Matuojama kulonais.

Elementarus elektros krūvis– minimalus elementariųjų dalelių krūvis (protonų ir elektronų krūvis).

Kūnas turi krūvį, reiškia, kad jame yra papildomų elektronų arba jų trūksta. Šis mokestis yra nurodytas q=ne. (Jis lygus skaičiui elementarieji mokesčiai).

Elektrifikuokite kūną– sukurti elektronų perteklių ir trūkumą. Metodai: elektrifikavimas trinties būdu Ir elektrifikavimas kontaktiniu būdu.

Taškas aušra d – kūno krūvis, kurį galima laikyti materialiu tašku.

Bandomasis mokestis() – taškas, mažas krūvis, visada teigiamas – naudojamas tyrimams elektrinis laukas.

Krūvio išsaugojimo dėsnis:izoliuotoje sistemoje visų kūnų krūvių algebrinė suma išlieka pastovi bet kokiai šių kūnų tarpusavio sąveikai.

Kulono dėsnis:sąveikos jėgos tarp dviejų taškiniai mokesčiai yra proporcingi šių krūvių sandaugai, atvirkščiai proporcingi atstumo tarp jų kvadratui, priklauso nuo terpės savybių ir yra nukreipti išilgai tiesės, jungiančios jų centrus.

, Kur
F/m, Cl 2 /nm 2 – dielektrikas. greitai. vakuumas

– susijęs. dielektrinė konstanta (>1)

- absoliutus dielektrinis pralaidumas. aplinką

Elektrinis laukas– materiali terpė, per kurią vyksta elektros krūvių sąveika.

Elektrinio lauko savybės:

Elektrinio lauko charakteristikos:

Įtampa(E) – vektorinis kiekis, lygus jėgai, veikiantis tam tikrame taške esančiam vienetiniam bandomajam krūviui.

Matuojama N/C.

Kryptis– tokia pati kaip ir veikiančios jėgos.

Įtampa nepriklauso nei dėl bandomojo krūvio stiprumo, nei dydžio.

Elektrinių laukų superpozicija: kelių krūvių sukuriamas lauko stiprumas yra lygus kiekvieno krūvio lauko stiprių vektorinei sumai:

Grafiškai Elektroninis laukas vaizduojamas naudojant įtempimo linijas.

Įtempimo linija– tiesė, kurios liestinė kiekviename taške sutampa su įtempimo vektoriaus kryptimi.

Įtempimo linijų savybės: jie nesikerta, per kiekvieną tašką galima nubrėžti tik vieną liniją; jie nėra uždari, palieka teigiamą krūvį ir patenka į neigiamą arba išsisklaido į begalybę.

Laukų tipai:

Vienodas elektrinis laukas– laukas, kurio intensyvumo vektorius kiekviename taške yra vienodas pagal dydį ir kryptį.

Netolygus elektrinis laukas– laukas, kurio intensyvumo vektorius kiekviename taške yra nevienodo dydžio ir krypties.

Nuolatinis elektrinis laukas– įtempimo vektorius nekinta.

Kintamasis elektrinis laukas– keičiasi įtempimo vektorius.

Darbas, atliekamas elektriniu lauku, siekiant perkelti krūvį.

, kur F yra jėga, S yra poslinkis, - kampas tarp F ir S.

Už vienodas laukas: jėga yra pastovi.

Darbas nepriklauso nuo trajektorijos formos; darbas, atliktas norint judėti uždaru keliu, yra lygus nuliui.

Jei laukas nėra vienodas:

Elektrinio lauko potencialas– lauko atliekamo darbo, perkeliant bandomąjį elektros krūvį į begalybę, santykis su šio krūvio dydžiu.

-potencialą– lauko charakteristika. Matuojama voltais

Potencialus skirtumas:

Jeigu
, Tai

, Reiškia

-potencialus gradientas.

Vienodam laukui: potencialų skirtumas – įtampa:

. Jis matuojamas voltais, prietaisai yra voltmetrai.

Elektrinė talpa– kūnų gebėjimas kaupti elektros krūvį; krūvio ir potencialo santykis, kuris tam tikram laidininkui visada yra pastovus.

.

Nepriklauso nuo įkrovos ir nepriklauso nuo potencialo. Bet tai priklauso nuo laidininko dydžio ir formos; apie terpės dielektrines savybes.

, kur r yra dydis,
- organizmą supančios aplinkos pralaidumas.

Elektros talpa padidėja, jei šalia yra kokių nors kūnų – laidininkų ar dielektrikų.

Kondensatorius– įtaisas krūviui kaupti. Elektrinė talpa:

Plokščiasis kondensatorius– dvi metalinės plokštės, tarp kurių yra dielektrikas. Plokščiojo kondensatoriaus elektrinė talpa:

, kur S yra plokščių plotas, d yra atstumas tarp plokščių.

Įkrauto kondensatoriaus energija lygus darbui, kurį atlieka elektrinis laukas perkeliant krūvį iš vienos plokštės į kitą.

Mažo mokesčio pervedimas
, įtampa pasikeis į
, darbas atliktas
. Nes
ir C = pastovus,
. Tada
. Integruokime:

Elektrinio lauko energija:
, kur V = Sl yra tūris, kurį užima elektrinis laukas

Dėl nevienodo lauko:
.

Tūrinio elektrinio lauko tankis:
. Matuojama J/m 3.

Elektrinis dipolis – sistema, susidedanti iš dviejų vienodų, bet priešingo ženklo taškinių elektros krūvių, esančių tam tikru atstumu vienas nuo kito (dipolio ranka -l).

Pagrindinė dipolio savybė yra dipolio momentas – vektorius, lygus krūvio ir dipolio rankos sandaugai, nukreiptas iš neigiamo krūvio į teigiamą. Paskirta
. Matuojama kulonais.

Dipolis vienodame elektriniame lauke.

Kiekvieną dipolio krūvį veikia šios jėgos:
Ir
. Šios jėgos nukreiptos priešingai ir sukuria jėgų poros momentą – sukimo momentą:, kur

M – sukimo momentas F – dipolį veikiančios jėgos

d – slenksčio svirtis – dipolio ranka

p – dipolio momentas E – įtampa

- kampas tarp p Eq – krūvis

Sukimo momento veikiamas dipolis sukasi ir išsilygiuoja įtempimo linijų kryptimi. Vektoriai p ir E bus lygiagretūs ir vienakrypčiai.

Dipolis netolygiame elektriniame lauke.

Yra sukimo momentas, o tai reiškia, kad dipolis suksis. Tačiau jėgos bus nelygios, o dipolis pasislinks ten, kur jėga didesnė.

-įtampos gradientas. Kuo didesnis įtempimo gradientas, tuo didesnė šoninė jėga, traukianti dipolį. Dipolis yra orientuotas išilgai jėgos linijų.

Dipolio vidinis laukas.

Bet . Tada:

.

Tegul dipolis yra taške O, o jo rankena maža. Tada:

.

Formulė buvo gauta atsižvelgiant į:

Taigi potencialų skirtumas priklauso nuo pusės kampo, kuriame matomi dipolio taškai, sinuso ir dipolio momento projekcijos į tiesę, jungiančią šiuos taškus.

Dielektrikai elektriniame lauke.

Dielektrinis- medžiaga, kurios neturi nemokami mokesčiai, todėl nepraleidžia elektros srovės. Tačiau iš tikrųjų laidumas egzistuoja, tačiau jis yra nereikšmingas.

Dielektrikų klasės:

su polinėmis molekulėmis (vanduo, nitrobenzenas): molekulės nėra simetriškos, teigiamų ir neigiamų krūvių masės centrai nesutampa, vadinasi, jos turi dipolio momentą net ir tuo atveju, kai nėra elektrinio lauko.

su nepolinėmis molekulėmis (vandenilis, deguonis): molekulės yra simetriškos, teigiamų ir neigiamų krūvių masės centrai sutampa, vadinasi, nesant elektrinio lauko jos neturi dipolio momento.

kristalinis (natrio chloridas): dviejų subgardelių, kurių viena yra teigiamai įkrauta, kita neigiamai, derinys; nesant elektrinio lauko, suminis dipolio momentas lygus nuliui.

Poliarizacija– erdvinio krūvių atsiskyrimo procesas, surištų krūvių atsiradimas dielektriko paviršiuje, dėl kurio susilpnėja laukas dielektriko viduje.

Poliarizacijos metodai:

1 būdas – elektrocheminė poliarizacija:

Ant elektrodų – katijonų ir anijonų judėjimas link jų, medžiagų neutralizavimas; susidaro teigiamų ir neigiamų krūvių sritys. Srovė palaipsniui mažėja. Neutralizacijos mechanizmo nustatymo greitis apibūdinamas atsipalaidavimo laiku - tai laikas, per kurį poliarizacijos emf padidėja nuo 0 iki maksimumo nuo lauko taikymo momento. = 10 -3 -10 -2 s.

2 metodas – orientacinė poliarizacija:

Dielektriko paviršiuje susidaro nekompensuoti poliniai, t.y. atsiranda poliarizacijos reiškinys. Įtampa dielektriko viduje yra mažesnė už išorinę. Atsipalaidavimo laikas: = 10 -13 -10 -7 s. Dažnis 10 MHz.

3 būdas – elektroninė poliarizacija:

Būdinga nepolinėms molekulėms, kurios tampa dipoliais. Atsipalaidavimo laikas: = 10 -16 -10 -14 s. Dažnis 10 8 MHz.

4 metodas – jonų poliarizacija:

Dvi gardelės (Na ir Cl) yra pasislinkusios viena kitos atžvilgiu.

Atsipalaidavimo laikas:

5 metodas – mikrostruktūrinė poliarizacija:

Būdinga biologinėms struktūroms, kai pakaitomis keičiasi įkrauti ir neįkrauti sluoksniai. Pusiau laidžiose arba jonams nepralaidžiose pertvarose vyksta jonų persiskirstymas.

Atsipalaidavimo laikas: =10 -8 -10 -3 s. Dažnis 1KHz

Skaitmeninės poliarizacijos laipsnio charakteristikos:

Elektros srovė- tai tvarkingas nemokamų mokesčių judėjimas materijoje arba vakuume.

Elektros srovės egzistavimo sąlygos:

nemokamų mokesčių buvimas

elektrinio lauko buvimas, t.y. šiuos kaltinimus veikiančios jėgos

Srovės stiprumas– vertė, lygi krūviui, praeinančiam per bet kurį laidininko skerspjūvį per laiko vienetą (1 sekundę)

Matuojama amperais.

n – krūvio koncentracija

q – įkrovos vertė

S – laidininko skerspjūvio plotas

- kryptingo dalelių judėjimo greitis.

Įkrautų dalelių judėjimo greitis elektriniame lauke mažas - 7 * 10 -5 m/s, elektrinio lauko sklidimo greitis 3 * 10 8 m/s.

Srovės tankis– krūvio kiekis, praeinantis 1 m2 skerspjūvį per 1 sekundę.

. Matuojama A/m2.

- jėga, veikianti joną iš elektrinio lauko, lygi trinties jėgai

- jonų mobilumas

- kryptingo jonų judėjimo greitis = judrumas, lauko stiprumas

Kuo didesnė jonų koncentracija, jų krūvis ir judrumas, tuo didesnis elektrolito savitasis laidumas. Kylant temperatūrai, didėja jonų judrumas, didėja elektrinis laidumas.

Visi mus supančio pasaulio kūnai susideda iš dviejų tipų stabilių dalelių – teigiamai įkrautų protonų ir vienodą krūvį turinčių elektronų. neigiamas ženklas. Elektronų skaičius lygus protonų skaičiui. Todėl Visata yra elektriškai neutrali.

Kadangi elektronas ir protonas niekada ( bent jau per pastaruosius 14 milijardų metų) nesuyra, tada Visata negali pažeisti savo neutralumo jokia žmogaus įtaka. Visi kūnai paprastai taip pat yra elektriškai neutralūs, tai yra, juose yra tas pats numeris elektronai ir protonai.

Norint, kad kūnas būtų įkrautas, reikia iš jo pašalinti, perkeliant jį į kitą kūną, arba pridėti prie jo, paimant iš kito kūno, tam tikrą skaičių N elektronų arba protonų. Kūno krūvis taps lygus Ne. Būtina atsiminti ( kas dažniausiai pamirštama), kad ant kito kūno (ar kūnų) neišvengiamai susidaro tas pats priešingo ženklo krūvis (Ne). Vilna trindami ebonito pagaliuką, įkrauname ne tik ebonitą, bet ir vilną, perkeldami kai kuriuos elektronus iš vieno į kitą.

Teiginys apie dviejų vienodus priešingus krūvius turinčių kūnų pritraukimą pagal patikrinimo ir falsifikavimo principus yra mokslinis, nes iš esmės jį galima patvirtinti arba paneigti eksperimentiškai. Čia eksperimentas gali būti atliktas grynai, nedalyvaujant trečiiesiems kūnams, tiesiog perkeliant dalį elektronų ar protonų iš vieno eksperimentinio kūno į kitą.

Vaizdas visiškai kitoks su teiginiu apie panašių kaltinimų atmetimą. Esmė ta tik du, pavyzdžiui, teigiamas, krūvis q1, q2 eksperimentui atlikti negali būti sukurta, nes bandant juos sukurti tai visada neišvengiama pasirodo trečias, neigiamas krūvis q3 = -(qi + q2). Todėl eksperimente nebūtinai dalyvaus du, ir trys kaltinimai. Iš esmės neįmanoma atlikti eksperimento su dviem to paties pavadinimo įtaisais.

Todėl Kulono teiginys apie panašių krūvių atstūmimą pagal minėtus principus yra nemoksliškas.

Dėl tos pačios priežasties eksperimentas su dviem skirtingų ženklų q1, - q2 krūviais neįmanomas, jei šie krūviai nėra lygūs vienas kitam. Čia neišvengiamai atsiranda trečiasis krūvis q3 = q1 - q2, kuris dalyvauja sąveikoje ir įtakoja atsirandančią jėgą.

Trečiojo krūvio buvimą pamiršta ir į jį neatsižvelgia akli Kulono šalininkai. Suskaidžius atomus į dvi įkrautas dalis ir perkeliant šias dalis iš vieno kūno į kitą, galima sukurti du identiškus priešingų ženklų krūvius. Esant tokiam tarpui, reikia dirbti ir eikvoti energiją. Natūralu, kad įkrautos dalys bus linkusios grįžti į pradinę būseną su mažiau energijos ir susijungti, t.y. jos turėtų pritraukti viena kitą.

Trumpojo nuotolio sąveikos požiūriu bet kokia sąveika suponuoja kažką materialaus tarp sąveikaujančių kūnų, o momentinis veiksmas per atstumą ir telekinezė yra neįmanomi. Elektrostatinę sąveiką tarp krūvių vykdo nuolatinis elektrinis laukas. Mes nežinome, kas tai yra, bet galime drąsiai teigti, kad laukas yra materialus, nes jis turi energiją, masę, impulsą ir terminalo greitis paskirstymas.

Priimta reprezentuoti elektrinį lauką elektros linijos išeiti iš vieno krūvio (teigiamo) ir negali atitrūkti iš tuštumos, bet visada įvesti kitą (neigiamą) krūvį. Jie tempiasi kaip čiuptuvai nuo vieno krūvio iki kito, juos sujungdami. Siekiant sumažinti įkrovimo sistemos energiją, lauko užimamas tūris yra linkęs iki minimumo. Todėl ištiesti elektrinio lauko „čiuptuvai“ visada linkę susitraukti, kaip įkrovimo metu ištemptos elastinės elastinės juostos. Dėl šio susitraukimo atsiranda nepanašių krūvių pritraukimas. Traukos jėgą galima išmatuoti eksperimentiškai. Tai suteikia Kulono dėsnį.

Visai kas kita kalbant apie kaltinimus tuo pačiu pavadinimu. Dviejų krūvių bendras elektrinis laukas palieka kiekvieną iš jų ir eina į begalybę, o kontaktas tarp vieno ir kitų krūvių laukų nepasiekiamas. Vieno krūvio elastingi „čiuptuvai“ nepasiekia kito. Todėl vienas įkrovimas neturi tiesioginio materialinio poveikio kitam, jie neturi su kuo bendrauti. Kadangi mes nepripažįstame telekinezės, todėl atstūmimo negali būti.

Kaip tuomet galime paaiškinti eleroskopo menčių skirtumus ir Kulono eksperimentuose pastebėtą krūvio atstūmimą? Prisiminkime, kad kai savo patirčiai sukuriame du teigiamus krūvius, aplinkinėje erdvėje neišvengiamai susidaro neigiamas krūvis.

Čia potraukis jam yra klaidingas ir laikomas atstūmimu.

3.1. Elektros krūvis

Dar senovėje žmonės pastebėdavo, kad su vilna nešiojamas gintaro gabalas ima traukti įvairius smulkius daiktus: dulkių dėmelius, siūlus ir panašiai. Pats nesunkiai pamatysite, kad plastikinės šukos, įtrintos į plaukus, pradeda traukti mažus popieriaus skiauteles. Šis reiškinys vadinamas elektrifikavimas, o šiuo atveju veikiančios jėgos yra elektros jėgos. Abu vardai kilę iš Graikiškas žodis„elektronas“, o tai reiškia „gintaras“.
Kai trina šukomis plaukus arba ebonito pagaliuką ant vilnonių daiktų įkrovimas, jie susidaro elektros krūviai. Įkrauti kūnai sąveikauja vienas su kitu ir tarp jų atsiranda elektros jėgos.
Dėl trinties gali būti elektrifikuojamos ne tik kietos medžiagos, bet ir skysčiai bei net dujos.
Kai kūnai elektrifikuojami, medžiagos, sudarančios elektrifikuotus kūnus, nevirsta kitomis medžiagomis. Taigi elektrifikacija yra fizinis reiškinys.
Yra du įvairių rūšių elektros krūviai. Gana savavališkai jie pavadinti " teigiamas"įkrauti ir " neigiamas"įkrauti (ir juos būtų galima pavadinti „juodomis“ ir „baltomis“, „gražiomis“ ir „baisiomis“ ar dar kaip nors).
Teigiamai įkrautas vadinti kūnus, kurie kitus įkrautus objektus veikia taip pat, kaip trinties su šilku elektrifikuotą stiklą.
Neigiamai įkrautas kūnus, veikiančius kitus įkrautus objektus, vadinkite taip pat, kaip sandarinimo vašką, įelektrintą dėl trinties ant vilnos.
Pagrindinė įkrautų kūnų ir dalelių savybė: Tikėtina, kad įkrauti kūnai ir dalelės atstumia, o priešingai įkrauti kūnai traukia. Eksperimentuodami su elektros krūvių šaltiniais susipažinsite su kai kuriomis kitomis šių krūvių savybėmis: krūviai gali „tekėti“ iš vieno objekto į kitą, kauptis, tarp įkrautų kūnų gali atsirasti elektros iškrova ir pan. Šias savybes išsamiai išnagrinėsite fizikos kurse.

elektros krūvis ( K arba q) yra fizikinis dydis, jis gali būti didesnis arba mažesnis, todėl gali būti matuojamas. Bet fizikai kol kas negali tiesiogiai lyginti krūvių tarpusavyje, todėl lygina ne pačius krūvius, o poveikį, kurį įkrauti kūnai daro vienas kitam, arba kitiems kūnams, pavyzdžiui, jėgą, kuria vienas įkrautas kūnas veikia kitą.

Jėgos (F), veikiančios kiekvieną iš dviejų taškinio krūvio kūnų, yra nukreiptos priešingai išilgai šiuos kūnus jungiančios tiesės. Jų vertės yra lygios viena kitai, tiesiogiai proporcingos šių kūnų krūvių sandaugai (q 1 ) ir (q 2 ) ir yra atvirkščiai proporcingi atstumo (l) tarp jų kvadratui.

Šis ryšys vadinamas „Kulono dėsniu“ prancūzų fiziko Charleso Kulono (1763–1806), kuris jį atrado 1785 m., garbei. Kulono jėgų priklausomybė nuo krūvio ženklo ir atstumo tarp įkrautų kūnų, kuris yra svarbiausias chemijai, aiškiai parodytas Fig. 3.1.

Matavimo vienetas elektros krūvis– pakabukas (fizikos kurso apibrėžimas). 1 C įkrova per 100 vatų lemputę prateka maždaug per 2 sekundes (esant 220 V įtampai).

Į pabaigos XIXšimtmečius elektros prigimtis liko neaiški, tačiau daugybė eksperimentų paskatino mokslininkus padaryti išvadą, kad elektros krūvio dydis negali nuolat keistis. Nustatyta, kad yra mažiausia, toliau nedaloma elektros energijos dalis. Šios dalies krūvis vadinamas „elementariu elektros krūviu“ (žymimas raide e). Paaiškėjo, kad 1,6. 10–19 kl Tai labai maža vertė – per 1 sekundę per tos pačios lemputės siūlą praeina beveik 3 milijardai elementarių elektros krūvių.
Bet koks krūvis yra elementaraus elektros krūvio kartotinis, todėl elementarųjį elektros krūvį patogu naudoti kaip mažų krūvių matavimo vienetą. Taigi,

1e= 1,6. 10–19 kl

XIX–XX amžių sandūroje fizikai suprato, kad elementaraus neigiamo elektros krūvio nešėja yra mikrodalelė, vadinama. elektronas(Joseph John Thomson, 1897). Elemento nešėjas teigiamas krūvis- vadinama mikrodalelė protonas– buvo atrastas kiek vėliau (Ernestas Rutherfordas, 1919). Kartu buvo įrodyta, kad teigiami ir neigiami elementarieji elektros krūviai yra vienodi absoliučia verte

Taigi elementarus elektros krūvis yra protono krūvis.
Apie kitas elektrono ir protono savybes sužinosite kitame skyriuje.

Nepaisant to, kad fizinių kūnų sudėtis apima įkrautas daleles, normalioje būsenoje kūnai yra neįkrauti arba elektra neutralus. Daugelis sudėtingų dalelių, tokių kaip atomai ar molekulės, taip pat yra elektriškai neutralios. Bendras tokios dalelės ar tokio kūno krūvis yra lygus nuliui, nes dalelės ar kūno sudėtyje esančių elektronų ir protonų skaičius yra lygūs.

Atskyrus elektros krūvius, kūnai ar dalelės pasikrauna: ant vieno kūno (ar dalelės) yra vieno ženklo elektros krūvių perteklius, o ant kito – kito. Cheminiuose reiškiniuose bet kurio vieno ženklo (teigiamo ar neigiamo) elektros krūvis negali nei atsirasti, nei išnykti, nes negali atsirasti ar išnykti tik vieno ženklo elementariųjų elektros krūvių nešėjai.

TEIGIAMAS ELEKTROS ĮKOKVIMAS, NEIGIAMAS ELEKTROS ĮKOKVIMAS, PAGRINDINĖS ĮKRAUTOJŲ KŪNŲ IR DALELŲ SAVYBĖS, KULLOMBO DĖSNIS, ELEKTROS ĮKOKVIMAS
1.Kaip įkraunamas šilkas, kai jis trinamas į stiklą? O kaip vilna, kai ji trinama į sandarinimo vašką?
2. Koks elementariųjų elektros krūvių skaičius sudaro 1 kuloną?
3. Nustatykite jėgą, kuria vienas kitą traukia du kūnai, kurių krūviai +2 C ir –3 C, esantys vienas nuo kito 0,15 m atstumu.
4. Du kūnai, kurių krūviai +0,2 C ir –0,2 C yra vienas nuo kito 1 cm atstumu. Nustatykite jėgą, kuria jie traukia.
5. Kokia jėga dvi viena kitą nešančios dalelės atstumia viena kitą? tas pats mokestis, lygus +3 e, ir esantis 2 E atstumu? Konstantos reikšmė Kulono dėsnio lygtyje k= 9. 10 9 N. m 2 / Cl 2.
6. Kokia jėga traukiamas elektronas prie protono, jei atstumas tarp jų yra 0,53 E? O kaip protonas į elektroną?
7.Du panašūs ir vienodai įkrauti rutuliukai sujungiami nelaidžiu sriegiu. Sriegio vidurys yra fiksuotas. Nubrėžkite, kaip šie rutuliai išsidėstys erdvėje tokiomis sąlygomis, kai gravitacijos jėgos gali būti nepaisoma.
8. Kaip tomis pačiomis sąlygomis erdvėje išsidėstys trys vienodi rutuliai, vienodo ilgio siūlais pririšti prie vienos atramos? O kaip keturi?
Įkrautų kūnų pritraukimo ir atstūmimo eksperimentai.

Remdamasis elektra įkrautų kūnų sąveikos stebėjimais, amerikiečių fizikas Benjaminas Franklinas vienus kūnus pavadino teigiamai, o kitus neigiamai. Atitinkamai tai ir elektros krūviai paskambino teigiamas Ir neigiamas.

Kūnai su panašiais krūviais atstumia. Priešingų krūvių kūnai traukia.

Šie krūvių pavadinimai yra gana įprasti, ir jų vienintelė reikšmė yra ta, kad kūnai su elektros krūviais gali arba pritraukti, arba atstumti.

Kūno elektrinio krūvio ženklą lemia sąveika su įprastiniu krūvio ženklo etalonu.

Kailiu patrintos ebonito lazdos užtaisas buvo laikomas vienu iš šių etalonų. Manoma, kad ebonito pagaliukas, patrynus kailiu, visada turi neigiamą krūvį.

Jei reikia nustatyti, koks konkretaus kūno krūvio požymis, jis privedamas prie ebonito lazdelės, trinamas kailiu, fiksuojamas lengvoje suspensijoje ir stebima sąveika. Jei lazda atstumiama, tada kūnas turi neigiamą krūvį.

Po elementariųjų dalelių atradimo ir tyrimo paaiškėjo, kad neigiamas krūvis visada turi elementariąją dalelę - elektronas.

Elektronas (iš graikų – gintaras) – stabili elementarioji dalelė, turinti neigiamą elektros krūvįe = 1.6021892(46) . 10 -19 C, poilsio masėm e =9.1095. 10-19 kg. 1897 m. atrado anglų fizikas J. J. Thomson.

Natūraliu šilku įtrinto stiklo strypo krūvis buvo laikomas teigiamo krūvio etalonu. Jei lazda atstumiama nuo elektrifikuoto kūno, tai šis kūnas turi teigiamą krūvį.

Teigiamas krūvis visada turi protonas, kuri yra atomo branduolio dalis. Medžiaga iš svetainės

Naudodamiesi aukščiau pateiktomis taisyklėmis, norėdami nustatyti kūno krūvio ženklą, turite atsiminti, kad jis priklauso nuo sąveikaujančių kūnų medžiagos. Taigi, ebonito lazdelė gali turėti teigiamą krūvį, jei ji yra trinama audiniu, pagamintu iš sintetinės medžiagos. Stiklinis strypas turės neigiamą krūvį, jei bus trinamas kailiu. Todėl, jei planuojate gauti neigiamą ebonito lazdelės krūvį, jį būtinai naudokite trindami kailiu ar vilnoniu audiniu. Tas pats pasakytina ir apie stiklinio strypo elektrifikavimą, kuris trinamas audiniu iš natūralaus šilko, kad būtų gautas teigiamas krūvis. Tik elektronas ir protonas visada ir vienareikšmiškai turi atitinkamai neigiamus ir teigiamus krūvius.

Šiame puslapyje yra medžiagos šiomis temomis:

• Koks yra įprastas neigiamo krūvio standartas?

• Koks yra sutartinis neigiamo krūvio standartas

• Koks yra įprastas teigiamo krūvio standartas?

• Tai yra įprastas neigiamo krūvio standartas

• Ant šilko įtrintu stikliniu strypu įdedame ant šilko gijos pakabintą lengvą kasetės dėklą ir atnešame į jį sandarinimo vaško gabalėlį, įkrautą dėl vilnos trinties. Įvorę pritrauks sandarinimo vaškas (7 pav.). Tačiau pamatėme (§1), kad tą patį pakabinamą kasetės dėklą atstumia stiklas, kuriame jis buvo įdėtas. Tai rodo, kad stiklo ir vaško apkrovos skiriasi kokybe.

  Ryžiai. 7. Įelektrintas sandarinimo vaškas pritraukia iš stiklo įkrautą popierinę movą.

  Toliau pateikta patirtis tai rodo dar aiškiau. Įkraukime du vienodus elektroskopus stikline lazdele ir sujungkime jų strypus metaline viela, pastarąją laikydami už izoliacinės rankenos. Jei elektroskopai yra visiškai identiški, tada sujungus jų lapų įlinkiai tampa vienodi, o tai rodo, kad bendras krūvis pasiskirsto tolygiai tarp abiejų elektroskopų. Dabar vieną elektroskopą įkraukime stiklu, o kitą – sandarinimo vašku, be to, kad jų lapelių nuokrypiai susilygintų, ir vėl sujungsime (8 pav.). Abu elektroskopai bus neįkrauti, o tai reiškia, kad stiklo ir sandarinimo vaško krūviai, paimti vienodais kiekiais, neutralizuoja arba kompensuoja vienas kitą.

  

  Ryžiai. 8. Iškraunami du identiški elektroskopai, įkrauti priešingais krūviais ir sujungti laidininku; vienodi priešingi krūviai kartu nesukuria jokio krūvio

  Jei šiuose eksperimentuose būtume panaudoję kitus įkrautus kūnus, būtume pastebėję, kad kai kurie iš jų elgiasi kaip įkrautas stiklas, t. y. juos atstumia stiklo krūviai ir traukia sandarinimo vaško krūviai, o kai kurie – kaip įkrauti. sandarinimo vaškas, t.y. juos pritraukia stiklo užtaisai ir atstumia sandarinimo vaško užtaisai. Nepaisant gausos įvairių medžiagų Gamtoje yra tik du skirtingi elektros krūvių tipai.

  Matome, kad stiklo ir sandarinimo vaško užpildai gali panaikinti vienas kitą. Tačiau kiekiai, kuriuos pridėjus vienas kitą mažina, dažniausiai priskiriami skirtingi ženklai.

  Todėl sutarėme elektros krūviams priskirti ženklus, skirstydami krūvius į teigiamus ir neigiamus (8 pav.).

  Teigiamai įkrauti kūnai yra tie, kurie kitus įkrautus kūnus veikia taip pat, kaip stiklas, elektrifikuotas trinties su šilku. Kūnai, kurie veikia taip pat kaip sandarinimo vaškas, elektrifikuotas dėl trinties ant vilnos, vadinami neigiamu krūviu. Iš aukščiau aprašytų eksperimentų matyti, kad panašūs krūviai atstumia, o kitaip nei traukia).

  4.1. Vaško lazdele įkrautas elektroskopas paliečiamas įkrautu stiklu. Kaip pasikeis lakštų nuokrypis?

  4.2. Kai rankoje laikomas žalvarinis strypas trinamas į šilką, pastarasis neįsielektrina. Tačiau jei šis eksperimentas bus atliktas izoliuojant strypą nuo rankos, pavyzdžiui, apvyniojus jį guma, ant jo atsiras krūviai. Paaiškinkite šių dviejų eksperimentų rezultatų skirtumą.

  4.3. Kaip galite pašalinti elektros krūvius iš dielektriko, pavyzdžiui, elektrifikuoto stiklo strypo, kai po ranka yra deglas?

  4.4. Atsistokite ant medinės lentos, pastatytos ant keturių izoliuojančių atramų, pavyzdžiui, tvirtų stiklinių stiklų, paimkite į ranką kailio gabalėlį ir pradėkite daužyti kailį ant medinio stalo. Jūsų bendražygis gali ištraukti iš jūsų kūno kibirkštį, pakeldamas į jį ranką. Paaiškinkite, kas atsitiks.

  4.5. Kaip galime eksperimentiškai įrodyti, kad šilkas, trinamas į stiklą, įsielektrina ir, be to, neigiamai?