Kateri naboj imenujemo negativen. Električni naboj – pozitiven in negativen

2. Jin in jang delci. masa in antimasa. pozitivni in negativni naboj. snov in antimaterija

1. Jin in jang delci.

1) Yin delci – absorbirajo eter– tvorijo Privlačno polje v eteričnem polju Vesolja.

Eter eteričnega polja se trudi premakniti proti takšnemu delcu v skladu s 1. načelom Zakona o delovanju sil - "Narava sovraži vakuum." Ta eterični tok, ki se premika proti delcu, je Polje privlačnosti.

Vsak delec, ki absorbira eter, absorbira strogo določeno količino etra na časovno enoto. Ker je Eter eteričnega polja povsod enoten, nima zbitosti ali redčenja, lahko govorimo o hitrosti absorpcije Etra. Stopnja absorpcije bo natančno pokazala količino etra, ki jo delec absorbira na časovno enoto.

2) Jang delci – oddajajo eter– tvorijo Odbojno polje v eteričnem polju Vesolja.

Eter eteričnega polja teži k odmiku od takega delca v skladu z 2. načelom zakona o delovanju sil - "Narava ne prenaša presežkov." Ta eterični tok, ki se odmika od delca, je Odbojno polje.

Vsak delec, ki oddaja eter, oddaja strogo določeno količino etra na časovno enoto. Stopnja emisije etra označuje količino etra, ki jo odda delec na časovno enoto.

2. Maša – antimaša.

Zdaj pa potegnite vzporednico med fizikalno količino, ki obstaja v znanosti, maso, in konceptoma, ki se pogosto uporabljata v tej knjigi – poljem privlačnosti in poljem odbijanja.

Delci s privlačnimi polji (Jin delci) odgovoren za postopek gravitacija– tj. privlačnost drugih delcev nanje. Polje privlačnosti je, kar je utež.

Delci z odbojnimi polji (Jang delci) so odgovorni za postopek antigravitacija(uradna znanost še ne priznava) – torej proces odbijanja drugih delcev od njih. V znanosti koncept odbojnega polja še ne ustreza, zato ga bo treba ustvariti. Tako je Odbojno polje antimasa.

3. Električni naboj – pozitiven in negativen.

Mislim, da nisem edini, ki je želel in še želi združiti formulo, ki opisuje gravitacijsko interakcijo teles ( Gravitacijski zakon), s formulo, posvečeno interakciji električnih nabojev ( Coulombov zakon). Pa naredimo to!

Med pojmi je treba postaviti enačaj utež in pozitivni naboj, kot tudi med pojmi antimasa in negativni naboj.

Pozitiven naboj (ali masa) je značilen za delce Yin (s privlačnimi polji) – tj. absorbiranje etra iz okoliškega eteričnega polja.

In negativni naboj (ali antimasa) označuje delce Yang (z odbojnimi polji) - tj. oddajanje etra v okoliško eterično polje.

Strogo gledano nam masa (ali pozitivni naboj) kot tudi antimasa (ali negativni naboj) nakazujeta, da dani delec absorbira (ali oddaja) eter.

Kar zadeva stališče elektrodinamike, da obstaja odboj nabojev istega predznaka (tako negativnih kot pozitivnih) in privlačnost nabojev različnih predznakov drug drugemu, ni povsem točno. In razlog za to je ne povsem pravilna razlaga eksperimentov o elektromagnetizmu.

Delci s privlačnimi polji (pozitivno nabiti) se nikoli ne bodo odbijali. Samo privlačijo. Toda delci z odbojnimi polji (negativno nabiti) se res vedno odbijajo (tudi od negativnega pola magneta).

Delci s privlačnimi polji (pozitivno nabiti) nase pritegnejo vse delce: tako negativno nabite (z odbojnimi polji) kot pozitivno nabite (s privlačnimi polji). Če pa imata oba delca privlačno polje, bo tisti, katerega privlačno polje je večje, bolj premaknil drugi delec proti sebi kot delec z manjšim privlačno poljem.

4. Snov – antimaterija.

V fiziki zadeva Imenujejo telesa, pa tudi kemične elemente, iz katerih so ta telesa zgrajena, in tudi osnovne delce. Na splošno velja, da je uporaba izraza na ta način približno pravilna. Konec koncev Zadeva, z ezoteričnega vidika so to centri moči, sfere osnovnih delcev. Kemični elementi so zgrajeni iz osnovnih delcev, telesa pa iz kemičnih elementov. Toda na koncu se izkaže, da je vse sestavljeno iz elementarnih delcev. Toda če smo natančni, okoli sebe ne vidimo Materije, ampak Duše - to je elementarne delce. Elementarni delec je v nasprotju s središčem sile (tj. Duša v nasprotju s snovjo) obdarjen z lastnostjo - Eter nastane in izgine v njem.

Koncept snov lahko štejemo za sinonim za koncept materije, ki se uporablja v fiziki. Snov je v dobesednem pomenu tisto, iz česar so sestavljene stvari okoli človeka – torej kemični elementi in njihove spojine. In kemični elementi, kot je bilo že omenjeno, so sestavljeni iz elementarnih delcev.

Za substanco in materijo v znanosti obstajata protipomenska pojma - antimaterija in antimaterija, ki sta med seboj sinonima.

Znanstveniki priznavajo obstoj antimaterije. Vendar pa tisto, kar mislijo, da je antimaterija, v resnici ni antimaterija. Pravzaprav je antimaterija v znanosti že od nekdaj pri roki in je bila posredno odkrita že zdavnaj, odkar so se začeli eksperimenti z elektromagnetizmom. In manifestacije njegovega obstoja lahko nenehno čutimo v svetu okoli nas. Antimaterija je nastala v vesolju skupaj s snovjo v trenutku, ko so se pojavili osnovni delci (Duše). Snov– to so delci Yin (tj. delci s privlačnimi polji). Antimaterija(antimaterija) so delci Yang (delci z odbojnimi polji).

Lastnosti delcev Yin in Yang so si neposredno nasprotne, zato so kot nalašč za vlogo iskane snovi in ​​antimaterije.

Prilagodite se pozitivnemu izidu. Drage ženske, poskušajte ne osredotočati svoje pozornosti na negativne primere. Zelo pogosto »dobroželeči« govorijo o številnih neuspešnih izidih nosečnosti. Še posebej pogosto se to dogaja v bolnišnici, ko sostanovalci

Skrivnost 7. Pripravite se na pozitiven izid. Dve miši sta padli v kozarec kisle smetane. Ena, ki se je odločila, da ne bo prišla ven, se je utopila. Drugi je dolgo kolebal, švigal olje in izstopil Če vsaj malo dvomite o pozitivnem rezultatu svojih prizadevanj, potem nimate kaj

08. Masa in temperatura Vsak primer transformacije delca in s tem povečanje njegove temperature vodi do zmanjšanja velikosti privlačne sile, ki nastane v njem glede na kateri koli predmet, ki ga privlači, na primer v odnosu na katero koli kemikalijo

02. Snov, telo, okolje Snov je lahko sestavljena iz: 1. bodisi iz prostih osnovnih delcev enake ali različne kakovosti; 2. bodisi iz kemičnih elementov enake ali različne kakovosti; 3. Bodisi iz kemičnih elementov enake ali različne kakovosti in jih ti kopičijo

MATERIALI (snov) 1041. ALUMINIJ - nezanesljivost, spremenljivost; “poceni” nameni, obljube.1042. OKLEPNIK - zaščita.1043. GRANIT je simbol trdote in nedostopnosti. Grizenje je težko pridobivanje dragocenega znanja.1044. Goriva in maziva (goriva in maziva, bencin, kerozin) -

Scenarij prvi, negativen Mlada ženska, precej lepa, mati dveh otrok, skoraj nikjer ni delala, a ji je vedno nekdo pomagal: sorodniki, bivši mož, redki fantje ... Nekega dne je srečala moškega srednjih let, ki je imel svoje majhno podjetje.

Drugi scenarij, pozitiven. Ena deklica je bila prijazen, tih otrok. Z lutkami se je lahko igrala ure in ure, ne da bi komu povzročala težave. Obleke njenih punčk so bile vedno lepo zlikane in so leta ležale na njihovih policah. In deklica je zelo skrbno nosila svoje obleke,

Je genij masa možganov ali število zavojev? Dolga stoletja so ljudje poskušali razvozlati skrivnost genija. Ne samo, da ne vemo, od kod izvira, ampak pogosto niti ne znamo formulirati, kaj je. Po mnenju angleškega pesnika Coleridgea,

Ogromen naboj vitalnosti in energije V meni je ogromen novorojeni naboj vitalnosti za ves dani svetovni cikel. Od Boga sem prejel velikanski naboj vitalnosti za energično, radostno življenje skozi ves ta svetovni cikel. Celo življenje je pred menoj.

4. Nov naboj vitalnosti Gospod Bog, v neprekinjenem 24-urnem, celoletnem toku, vliva vame nov velikanski naboj vitalnosti za mnoga desetletja mladega, vedrega, energičnega življenja. Popolnoma sem napolnjen z novim velikanskim nabojem vitalnosti. notri

Egregorialni človek, masa Morda začnimo z najstabilnejšim delom človeške skupnosti. Iz egregorialne mase, vloge, ki jo igrajo povprečni statistični ljudje, ki niso navdušeni nad ničemer posebnim, je to večina prebivalstva.

V ŽIVO - dobite naboj energije Ta besedni zdravilec vam bo pomagal: pridobite nov naboj energije začnite aktivno razmišljati in delovati Uporabite ga: preden se lotite opravila, ki zahteva vašo popolno predanost, ko začutite apatijo in brezbrižnost do vsega, kar se dogaja okoli

SNOVA, SKRITA V VESOLJU Iz vsebine te knjige postane bralcu povsem jasno, da v vesolju ni mesta (niti točke!), kjer materije ne bi bilo. Tudi če v vesolju ni opaznih nebesnih teles, potem to sploh ni

15. Mind Stuff Beseda "mind" se uporablja na veliko različnih načinov. Njegov glavni pomen je mehanizem zaznavanja. Ko govorimo o »umu«, običajno mislimo na razmišljajoči, racionalni um, um samogovora, um »jaz sem«, um, kot je ta. Vendar ta um predstavlja

Električni naboj je fizikalna količina, ki je lastna nekaterim osnovnim delcem. Manifestira se s silami privlačnosti in odboja med naelektrenimi telesi skozi elektromagnetno polje. Razmislimo o fizikalnih lastnostih naboja in vrstah nabojev.

Splošno razumevanje električnega naboja

Snov, ki ima električni naboj različen od nič, aktivno sodeluje z elektromagnetnim poljem in posledično ustvarja to polje. Interakcija naelektrenega telesa z elektromagnetnim poljem je ena od štirih vrst interakcij sil, ki jih pozna človek. Ko govorimo o nabojih in vrstah nabojev, je treba opozoriti, da z vidika standardnega modela električni naboj odraža sposobnost telesa ali delca, da izmenjuje nosilce elektromagnetnega polja - fotone - z drugim nabitim telesom ali elektromagnetnim polje.

Ena od pomembnih značilnosti različnih vrst nabojev je ohranjanje njihove vsote v izoliranem sistemu. To pomeni, da se skupni naboj vzdržuje neomejeno dolgo, ne glede na vrsto interakcije, ki poteka znotraj sistema.

Električni naboj ni zvezen. Poskusi Roberta Millikana so pokazali diskretno naravo električnega naboja. Vrste nabojev, ki obstajajo v naravi, so lahko pozitivne ali negativne.

Pozitivni in negativni naboji

Nosilci dveh vrst nabojev so protoni in elektroni. Zaradi zgodovinskih razlogov velja, da je naboj na elektronu negativen, ima vrednost -1 in je označen z -e. Proton ima pozitiven naboj +1 in je označen z +e.

Če telo vsebuje več protonov kot elektronov, se šteje za pozitivno nabito. Osupljiv primer pozitivne vrste naboja v naravi je naboj steklene palice, potem ko jo podrgnemo s svileno krpo. V skladu s tem, če telo vsebuje več elektronov kot protonov, velja, da je negativno nabito. To vrsto električnega naboja opazimo na plastičnem ravnilu, ko ga drgnemo z volno.

Upoštevajte, da naboj protona in elektrona, čeprav zelo majhen, ni elementaren. Odkriti so bili kvarki - "gradniki", ki tvorijo osnovne delce z nabojem ±1/3 in ±2/3 glede na naboj elektrona in protona.

Enota

Vrste nabojev, tako pozitivni kot negativni, se merijo v kulonih v mednarodnem sistemu enot SI. Naboj 1 kulona je zelo velik naboj, ki je definiran kot prehod skozi prečni prerez prevodnika v 1 sekundi pri jakosti toka 1 ampera. En obesek ustreza 6,242 * 10 18 prostih elektronov. To pomeni, da je naboj enega elektrona -1/(6,242*10 18) = - 1,602*10 -19 kulonov. Ista vrednost, le s predznakom plus, je značilna za drugo vrsto naboja v naravi - pozitivni naboj protona.

Kratka zgodovina električnega naboja

Že od antične Grčije je znano, da če kožo podrgnete po jantarju, ta pridobi sposobnost privabljanja lahkih teles, na primer slame ali ptičjega perja. To odkritje pripada grškemu filozofu Thalesu iz Mileta, ki je živel pred 2500 leti.

Leta 1600 je angleški zdravnik William Gilbert opazil, da se številni materiali ob drgnjenju obnašajo kot jantar. Beseda "jantar" v stari grščini zveni kot "elektron". Gilbert je ta izraz začel uporabljati za vse tovrstne pojave. Kasneje so se pojavili drugi izrazi, kot sta "elektrika" in "električni naboj". Pri svojem delu je Gilbert znal razlikovati tudi med magnetnimi in električnimi pojavi.

Odkritje obstoja privlačnosti in odbijanja med električno nabitimi telesi pripada fiziku Stefanu Grayu. Prvi znanstvenik, ki je predlagal obstoj dveh vrst električnih nabojev, je bil francoski kemik in fizik Charles Francois Dufay. Pojav električnega naboja je podrobno proučeval tudi Benjamin Franklin. Konec 18. stoletja je francoski fizik Charles Augustin de Coulomb odkril svoj slavni zakon.

Kljub temu so se vsa ta opažanja lahko oblikovala v koherentno teorijo elektrike šele sredi 19. stoletja. Tukaj je treba opozoriti na pomen dela Michaela Faradaya na študiju elektroliznih procesov in Jamesa Maxwella, ki je v celoti opisal elektromagnetne pojave.

Sodobne ideje o naravi elektrike in diskretnega električnega naboja se dolgujejo delu Josepha Thomsona, ki je odkril elektron, in Roberta Millikana, ki je izmeril njegov naboj.

Magnetni moment in električni naboj

Benjamin Franklin je identificiral vrste naboja. Dva sta: pozitivna in negativna. Dva naboja istega predznaka se odbijata, dva naboja nasprotnega predznaka pa se privlačita.

S pojavom kvantne mehanike in fizike delcev se je izkazalo, da imajo delci poleg električnega naboja tudi magnetni moment, ki mu pravimo spin. Zaradi električnih in magnetnih lastnosti osnovnih delcev v naravi obstaja elektromagnetno polje.

Načelo ohranjanja električnega naboja

Glede na rezultate številnih eksperimentov načelo ohranjanja električnega naboja pravi, da naboja ni mogoče uničiti ali ustvariti iz nič in da se v vseh elektromagnetnih procesih v izoliranem sistemu celotni električni naboj ohrani.

Zaradi procesa elektrifikacije se skupno število protonov in elektronov ne spremeni, pride le do ločitve nabojev. Električni naboj se lahko pojavi v nekem delu sistema, kjer ga prej ni bilo, vendar se skupni naboj sistema še vedno ne spremeni.

Gostota električnega naboja

Gostota naboja se nanaša na njegovo količino na enoto dolžine, površine ali prostornine prostora. V zvezi s tem govorijo o treh vrstah njegove gostote: linearni, površinski in volumetrični. Ker obstajata dve vrsti naboja, je gostota lahko tudi pozitivna in negativna.

Kljub temu, da je električni naboj kvantiziran, to je diskreten, je v številnih poskusih in procesih število njegovih nosilcev tako veliko, da lahko štejemo, da so enakomerno porazdeljeni po telesu. Ta dober približek nam omogoča pridobitev številnih pomembnih eksperimentalnih zakonov za električne pojave.

Med preučevanjem obnašanja dveh točkastih nabojev na torzijski tehtnici, torej tistih, pri katerih razdalja med njima bistveno presega njune dimenzije, je Charles Coulomb leta 1785 odkril zakon interakcije med električnimi naboji. Znanstvenik je ta zakon formuliral na naslednji način:

Velikost vsake sile, s katero dva točkasta naboja medsebojno delujeta v mirovanju, je premo sorazmerna s produktom njunih električnih nabojev in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje, ki ju ločuje. Interakcijske sile so usmerjene vzdolž črte, ki povezuje naelektreni telesi.

Upoštevajte, da Coulombov zakon ni odvisen od vrste nabojev: sprememba predznaka naboja bo samo spremenila smer delujoče sile v nasprotno, hkrati pa ohranila njen modul. Proporcionalni koeficient v Coulombovem zakonu je odvisen od dielektrične konstante medija, v katerem se upoštevajo naboji.

Tako je formula za Coulombovo silo zapisana v naslednji obliki: F = k*q 1 *q 2 /r 2, kjer sta q 1, q 2 velikosti nabojev, r je razdalja med naboji, k = 9*10 9 N*m 2 /Cl 2 - sorazmernostni koeficient za vakuum.

Konstanta k prek univerzalne dielektrične konstante ε 0 in dielektrične konstante materiala ε je izražena kot sledi: k = 1/(4*pi*ε*ε 0), tukaj je pi število pi, ε > 1 za katerikoli medij.

Coulombov zakon ne velja v naslednjih primerih:

• ko se nabiti delci začnejo premikati in še posebej, ko se njihove hitrosti približajo svetlobni hitrosti;
• ko je razdalja med naboji majhna v primerjavi z njihovimi geometrijskimi dimenzijami.

Zanimivo je, da matematična oblika Coulombovega zakona sovpada z zakonom univerzalne gravitacije, v katerem vlogo električnega naboja igra masa telesa.

Metode prenosa električnega naboja in elektrifikacije

Elektrifikacija se nanaša na proces, pri katerem električno nevtralno telo pridobi naboj, ki ni enak nič. Ta proces je povezan z gibanjem osnovnih nosilcev naboja, najpogosteje elektronov. Telo lahko naelektrite z naslednjimi metodami:

• Kot rezultat stika. Če se naelektreno telo dotakne drugega telesa, ki je sestavljeno iz prevodnega materiala, bo slednje pridobilo električni naboj.
• Trenje izolatorja ob drug material.
• Električna indukcija. Bistvo tega pojava je prerazporeditev električnih nabojev v telesu zaradi vpliva zunanjega električnega polja.
• Pojav fotoelektričnega učinka, pri katerem se elektroni izbijejo iz trdne snovi zaradi vpliva elektromagnetnega sevanja nanjo.
• elektroliza. Fizikalni in kemični proces, ki poteka v talinah in raztopinah soli, kislin in alkalij.
• Termoelektrični učinek. V tem primeru pride do elektrifikacije zaradi temperaturnih gradientov v telesu.

Vsa telesa v svetu okoli nas so sestavljena iz dveh vrst stabilnih delcev - protonov, pozitivno nabitih, in elektronov, ki imajo enak naboj in negativen predznak. Število elektronov je enako številu protonov. Zato je vesolje električno nevtralno.

Ker elektron in proton nikoli ( vsaj zadnjih 14 milijard let) ne razpadajo, potem vesolje ne more kršiti svoje nevtralnosti z nobenimi človeškimi vplivi. Vsa telesa so običajno tudi električno nevtralna, to pomeni, da vsebujejo enako število elektronov in protonov.

Da bi telo naredili naelektreno, je treba iz njega odstraniti, ga prenesti na drugo telo, ali mu dodati, vzeti iz drugega telesa, določeno število N elektronov ali protonov. Naboj telesa bo postal enak Ne. Treba se je spomniti ( kar se ponavadi pozabi), da enak naboj nasprotnega predznaka (Ne) neizogibno nastane na drugem telesu (ali telesih). Z drgnjenjem ebonitne paličice z volno ne naelektrimo le ebonita, temveč tudi volno, pri čemer prenesemo nekaj elektronov z ene na drugo.

Trditev o privlačnosti dveh teles z enakimi nasprotnimi naboji po načelih verifikacije in ponarejanja je znanstvena, saj jo je načeloma mogoče eksperimentalno potrditi ali ovreči. Tu je mogoče eksperiment izvesti čisto brez vpletenosti tretjih teles, s preprostim prenosom dela elektronov ali protonov iz enega poskusnega telesa v drugega.

Povsem drugačna je slika s trditvijo o odboju istonabojev. Dejstvo je, da samo dva, na primer pozitivni, naboj q1, q2 za izvedbo poskusa ni mogoče ustvariti, saj je pri poskusu njihovega ustvarjanja vedno neizogibno pojavi se tretji, negativni naboj q3 = -(qi + q2). Zato v poskusu ne bosta nujno sodelovala dva, in tri naboje. Načeloma je nemogoče izvesti poskus z dvema istoimenskima nabojema.

Zato je Coulombova izjava o odbijanju istovrstnih nabojev po omenjenih principih neznanstvena.

Iz istega razloga je poskus z dvema nabojema različnih predznakov q1, - q2 nemogoč, če ti naboji med seboj niso enaki. Tu se neizogibno pojavi tretji naboj q3 = q1 - q2, ki sodeluje pri interakciji in vpliva na nastalo silo.

Prisotnost tretjega naboja je pozabljena in je ne upoštevajo slepi zagovorniki Coulomba. Dve telesi z enakimi naboji nasprotnih predznakov lahko nastaneta tako, da atome razbijemo na dva nabita dela in te dele prenesemo iz enega telesa v drugega. S tako vrzeljo je treba delati in porabiti energijo. Seveda bodo naelektreni deli težili k temu, da se z manj energije vrnejo v prvotno stanje in se povežejo, to pomeni, da se morajo privlačiti.

Z vidika interakcije kratkega dosega vsaka interakcija predpostavlja prisotnost izmenjave nečesa materialnega med medsebojno delujočimi telesi, takojšnje delovanje na daljavo in telekineza pa sta nemogoča. Elektrostatične interakcije med naboji izvaja konstantno električno polje. Ne vemo, kaj to je, lahko pa z gotovostjo trdimo, da je polje snovno, saj ima energijo, maso, gibalno količino in končno hitrost širjenja.

Silnice, ki predstavljajo električno polje, izhajajo iz enega (pozitivnega) naboja in se ne morejo prekiniti v prazno, ampak vedno vstopijo v drug (negativen) naboj. Kot lovke se raztezajo od enega naboja do drugega in jih povezujejo. Za zmanjšanje energije nabojnega sistema se prostornina, ki jo zaseda polje, zmanjša na minimum. Zato se iztegnjene "lovke" električnega polja vedno nagibajo k krčenju, kot so med polnjenjem raztegnjeni elastični trakovi. Zaradi tega krčenja pride do privlačnosti raznovrstnih nabojev. Silo privlačnosti je mogoče izmeriti eksperimentalno. Podaja Coulombov zakon.

Povsem drugače je pri istoimenskih obtožbah. Skupno električno polje dveh nabojev zapusti vsakega od njih in gre v neskončnost, stik med polji enega in drugega naboja pa ni dosežen. Elastične "lovke" enega naboja ne dosežejo drugega. Zato ni neposrednega materialnega vpliva ene obremenitve na drugo, nimajo s čim komunicirati. Ker telekineze ne poznamo, torej ne more biti odboja.

Kako lahko potem razložimo razhajanje rezil eleroskopa in odboj naboja, opažen v Coulombovih poskusih? Spomnimo se, da ko ustvarimo dva pozitivna naboja za naše izkušnje, neizogibno ustvarimo negativni naboj v okoliškem prostoru.

Tu se privlačnost do njega zmoti in se jemlje za odpor.

Povzetek o elektrotehniki

Dopolnil: Agafonov Roman

Agroindustrijska šola Luga

Nemogoče je podati kratko definicijo dajatve, ki bi bila v vseh pogledih zadovoljiva. Navajeni smo najti razumljive razlage za zelo zapletene tvorbe in procese, kot so atom, tekoči kristali, porazdelitev molekul po hitrosti itd. Toda najosnovnejših, temeljnih konceptov, nedeljivih na enostavnejše, brez kakršnega koli notranjega mehanizma po današnjem mnenju znanosti, ni več mogoče na kratko razložiti na zadovoljiv način. Še posebej, če predmetov naša čutila ne zaznavajo neposredno. Natančno na te temeljne pojme se nanaša električni naboj.

Poskusimo najprej ugotoviti, ne kaj je električni naboj, ampak kaj se skriva za trditvijo: to telo ali delec ima električni naboj.

Saj veste, da so vsa telesa zgrajena iz drobnih delcev, nedeljivih v enostavnejše (kolikor znanost danes ve) delce, ki jih zato imenujemo elementarni. Vsi osnovni delci imajo maso in se zaradi tega med seboj privlačijo. V skladu z zakonom univerzalne gravitacije sila privlačnosti upada razmeroma počasi, ko se razdalja med njima povečuje: obratno sorazmerno s kvadratom razdalje. Poleg tega ima večina elementarnih delcev, čeprav ne vsi, možnost interakcije med seboj s silo, ki se prav tako zmanjšuje v obratnem sorazmerju s kvadratom razdalje, vendar je ta sila velikokrat večja od sile gravitacije. . Tako v vodikovem atomu, ki je shematsko prikazan na sliki 1, elektron privlači jedro (proton) s silo, ki je 1039-krat večja od sile gravitacijske privlačnosti.

Če delci medsebojno delujejo s silami, ki se z naraščajočo razdaljo počasi zmanjšujejo in so mnogokrat večje od gravitacijskih sil, potem pravimo, da imajo ti delci električni naboj. Sami delci se imenujejo nabiti. Obstajajo delci brez električnega naboja, toda električnega naboja brez delca ni.

Interakcije med nabitimi delci imenujemo elektromagnetne. Ko rečemo, da so elektroni in protoni električno nabiti, to pomeni, da so sposobni interakcij določene vrste (elektromagnetne) in nič več. Pomanjkanje naboja na delcih pomeni, da ne zazna takih interakcij. Električni naboj določa intenzivnost elektromagnetnih interakcij, tako kot masa določa intenzivnost gravitacijskih interakcij. Električni naboj je druga (za maso) najpomembnejša lastnost osnovnih delcev, ki določa njihovo obnašanje v okoliškem svetu.

torej

Električni naboj je fizikalna skalarna količina, ki označuje lastnost delcev ali teles, da vstopijo v interakcije elektromagnetnih sil.

Električni naboj je označen s črkama q ali Q.

Tako kot se v mehaniki pogosto uporablja koncept materialne točke, ki omogoča bistveno poenostavitev rešitve številnih problemov, je pri preučevanju interakcije nabojev učinkovita ideja točkovnega naboja. Točkovni naboj je naelektreno telo, katerega dimenzije so bistveno manjše od razdalje tega telesa do točke opazovanja in drugih naelektrenih teles. Še posebej, če govorijo o interakciji dveh točkastih nabojev, potem predpostavljajo, da je razdalja med dvema obravnavanima nabitima telesoma bistveno večja od njunih linearnih dimenzij.

Električni naboj elementarnega delca ni poseben »mehanizem« v delcu, ki bi ga lahko odstranili iz delca, ga razgradili na sestavne dele in ponovno sestavili. Prisotnost električnega naboja na elektronu in drugih delcih pomeni le obstoj določenih interakcij med njimi.

V naravi obstajajo delci z nasprotnimi predznaki. Naboj protona imenujemo pozitiven, naboj elektrona pa negativen. Pozitivni predznak naboja na delcu seveda ne pomeni, da ima kakšne posebne prednosti. Uvedba nabojev dveh predznakov preprosto izraža dejstvo, da se nabiti delci lahko privlačijo in odbijajo. Če sta predznaka enaka, se delci odbijajo, če sta predznaka različna, pa se privlačijo.

Trenutno ni razlage razlogov za obstoj dveh vrst električnih nabojev. Vsekakor pa med pozitivnimi in negativnimi naboji ni bistvenih razlik. Če bi se znaki električnih nabojev delcev spremenili v nasprotno, se narava elektromagnetnih interakcij v naravi ne bi spremenila.

Pozitivni in negativni naboji so v vesolju zelo dobro uravnoteženi. In če je vesolje končno, potem je njegov skupni električni naboj po vsej verjetnosti enak nič.

Najbolj presenetljivo je, da je električni naboj vseh osnovnih delcev popolnoma enak po velikosti. Obstaja minimalni naboj, imenovan elementarni, ki ga imajo vsi nabiti osnovni delci. Naboj je lahko pozitiven, kot proton, ali negativen, kot elektron, vendar je modul naboja v vseh primerih enak.

Nemogoče je ločiti del naboja, na primer, od elektrona. To je morda najbolj presenetljivo. Nobena moderna teorija ne more razložiti, zakaj so naboji vseh delcev enaki, in ne more izračunati vrednosti najmanjšega električnega naboja. Ugotavlja se eksperimentalno z različnimi poskusi.

V šestdesetih letih 20. stoletja, potem ko je začelo število na novo odkritih osnovnih delcev zaskrbljujoče naraščati, je bila postavljena hipoteza, da so vsi delci, ki močno medsebojno delujejo, sestavljeni. Bolj temeljne delce so imenovali kvarki. Osupljivo je bilo, da bi morali imeti kvarki delni električni naboj: 1/3 in 2/3 osnovnega naboja. Za konstruiranje protonov in nevtronov zadoščata dve vrsti kvarkov. In njihovo največje število očitno ne presega šest.

Nemogoče je ustvariti makroskopski standard enote električnega naboja, podoben standardu dolžine - meter, zaradi neizogibnega uhajanja naboja. Naravno bi bilo vzeti naboj elektrona kot enega (to se zdaj izvaja v atomski fiziki). Toda v času Coulomba obstoj elektronov v naravi še ni bil poznan. Poleg tega je naboj elektrona premajhen in ga je zato težko uporabiti kot standard.

Obstajata dve vrsti električnih nabojev, ki jih običajno imenujemo pozitivni in negativni. Pozitivno naelektrena telesa so tista, ki delujejo na druga naelektrena telesa enako kot steklo, naelektreno s trenjem s svilo. Telesa, ki delujejo enako kot ebonit, naelektrena zaradi trenja z volno, imenujemo negativno nabita. Izbira imena "pozitivno" za naboje, ki nastanejo na steklu, in "negativno" za naboje na ebonitu je povsem naključna.

Naboji se lahko prenašajo (na primer z neposrednim stikom) z enega telesa na drugo. Za razliko od telesne mase električni naboj ni sestavni del telesa. Isto telo ima lahko pod različnimi pogoji različen naboj.

Enakovrstni naboji odbijajo, za razliko od nabojev privlačijo. To tudi razkriva temeljno razliko med elektromagnetnimi in gravitacijskimi silami. Gravitacijske sile so vedno privlačne sile.

Pomembna lastnost električnega naboja je njegova diskretnost. To pomeni, da obstaja nek najmanjši, univerzalen, nadalje nedeljiv elementarni naboj, tako da je naboj q katerega koli telesa večkratnik tega elementarnega naboja:

kjer je N celo število, e je vrednost osnovnega naboja. Po sodobnih konceptih je ta naboj številčno enak naboju elektrona e = 1,6∙10-19 C. Ker je vrednost osnovnega naboja zelo majhna, je za večino opazovanih in v praksi uporabljenih naelektrenih teles število N zelo veliko in diskretna narava spremembe naboja se ne pojavi. Zato se domneva, da se v normalnih pogojih električni naboj teles skoraj nenehno spreminja.

Zakon o ohranitvi električnega naboja.

Znotraj zaprtega sistema za vse interakcije ostane algebraična vsota električnih nabojev konstantna:

Izoliran (ali zaprt) sistem bomo imenovali sistem teles, v katerega se električni naboji ne vnašajo od zunaj in se iz njega ne odvajajo.

Nikjer in nikoli v naravi se električni naboj enakega predznaka ne pojavi ali izgine. Pojav pozitivnega električnega naboja vedno spremlja pojav enakega negativnega naboja. Niti pozitivni niti negativni naboj ne moreta izginiti ločeno; drug drugega lahko nevtralizirata le, če sta enaka po modulu.

Tako se lahko osnovni delci spreminjajo drug v drugega. Toda vedno med rojstvom nabitih delcev opazimo pojav para delcev z naboji nasprotnega znaka. Opazimo lahko tudi sočasno rojstvo več takih parov. Nabiti delci izginejo in se spremenijo v nevtralne, tudi samo v parih. Vsa ta dejstva ne puščajo nobenega dvoma o strogem izvajanju zakona o ohranitvi električnega naboja.

Razlog za ohranitev električnega naboja še ni znan.

Elektrifikacija telesa

Makroskopska telesa so praviloma električno nevtralna. Atom katere koli snovi je nevtralen, ker je število elektronov v njem enako številu protonov v jedru. Pozitivno in negativno nabiti delci so med seboj povezani z električnimi silami in tvorijo nevtralne sisteme.

Veliko telo je naelektreno, če vsebuje presežek elementarnih delcev z enakim predznakom naboja. Negativni naboj telesa nastane zaradi presežka elektronov v primerjavi s protoni, pozitivni naboj pa zaradi njihovega pomanjkanja.

Da bi dobili električno nabito makroskopsko telo ali, kot pravijo, da bi ga naelektrili, je treba ločiti del negativnega naboja od pozitivnega naboja, ki je z njim povezan.

Najlažji način za to je s trenjem. Če greste z glavnikom skozi lase, se bo majhen del najbolj mobilnih nabitih delcev – elektronov – premaknil z las na glavnik in ga naelektril negativno, las pa bo postal pozitivno nabit. Pri naelektrenju s trenjem dobita obe telesi naboje nasprotnega predznaka, vendar enake velikosti.

Zelo preprosto je naelektriti telesa s trenjem. Toda razložiti, kako se to zgodi, se je izkazalo za zelo težko nalogo.

1 različica. Pri naelektrenju teles je pomemben tesen stik med njimi. Električne sile zadržujejo elektrone v telesu. Toda za različne snovi so te sile različne. Pri tesnem stiku preide majhen del elektronov snovi, v kateri je povezava elektronov s telesom relativno šibka, na drugo telo. Premiki elektronov ne presegajo medatomskih razdalj (10-8 cm). Če pa sta telesi ločeni, bosta obe obtoženi. Ker površine teles nikoli niso popolnoma gladke, se tesen stik med telesi, ki je potreben za prehod, vzpostavi le na majhnih površinah površin. Ko se telesa drgnejo eno ob drugo, se poveča število območij tesnega stika in s tem se poveča skupno število nabitih delcev, ki prehajajo iz enega telesa v drugo. Vendar ni jasno, kako se lahko elektroni premikajo v takšnih neprevodnih snoveh (izolatorjih), kot so ebonit, pleksi steklo in drugi. Vezani so v nevtralne molekule.

Različica 2. Na primeru ionskega kristala LiF (izolatorja) je ta razlaga videti takole. Pri nastajanju kristala nastajajo različne vrste napak, zlasti praznine - nezapolnjeni prostori na vozliščih kristalne mreže. Če število prostih mest za pozitivne litijeve ione in negativne fluorove ione ni enako, bo kristal ob nastanku nabit v volumnu. Toda naboja kot celote kristal ne more dolgo zadržati. V zraku je vedno določena količina ionov in kristal jih bo vlekel iz zraka, dokler naboj kristala ne nevtralizira plast ionov na njegovi površini. Različni izolatorji imajo različne prostorske naboje, zato so naboji površinskih plasti ionov različni. Med trenjem se površinske plasti ionov pomešajo in ko se izolatorji ločijo, se vsak izmed njih naelektri.

Ali se lahko dva enaka izolatorja, na primer enaka kristala LiF, naelektrita s trenjem? Če imata enake lastne prostorske naboje, potem ne. Lahko pa imajo tudi različne lastne naboje, če so bili kristalizacijski pogoji drugačni in se je pojavilo različno število prostih mest. Kot so pokazale izkušnje, lahko dejansko pride do elektrifikacije med trenjem enakih kristalov rubina, jantarja itd. Vendar zgornja razlaga verjetno ne bo pravilna v vseh primerih. Če so telesa na primer sestavljena iz molekularnih kristalov, potem pojav prostih delovnih mest v njih ne bi smel povzročiti polnjenja telesa.

Drug način elektrifikacije teles je izpostavljanje različnim sevanjem (zlasti ultravijoličnemu, rentgenskemu in γ-sevanju). Ta metoda je najbolj učinkovita pri elektrifikaciji kovin, ko se pod vplivom sevanja elektroni izbijejo s površine kovine in prevodnik pridobi pozitiven naboj.

Elektrifikacija z vplivom. Prevodnik se naelektri ne samo ob stiku z nabitim telesom, ampak tudi, ko je na določeni razdalji. Raziščimo ta pojav podrobneje. Na izoliran vodnik obesimo lahke liste papirja (slika 3). Če vodnik najprej ni naelektren, bodo listi v neodklonjeni legi. Zdaj približamo izolirano kovinsko kroglico, močno naelektreno, na prevodnik, na primer s stekleno palico. Videli bomo, da sta plošči, ki visita na koncih telesa, v točkah a in b, odklonjeni, čeprav se naelektreno telo ne dotika prevodnika. Prevodnik je bil naelektren z vplivom, zato so sam pojav poimenovali "elektrifikacija z vplivom" ali "električna indukcija". Naboje, dobljene z električno indukcijo, imenujemo inducirani ali inducirani. Listi, obešeni na sredini telesa, na točkah a’ in b’, ne odstopajo. To pomeni, da inducirani naboji nastanejo le na koncih telesa, njegova sredina pa ostane nevtralna oziroma nenaelektrena. Če naelektreno stekleno palico približamo ploščam, obešenim na točkah a in b, zlahka preverimo, da se plošče v točki b od nje odbijajo, plošče v točki a pa privlačijo. To pomeni, da se na oddaljenem koncu prevodnika pojavi naboj istega predznaka kot na kroglici, na bližnjih delih pa naboji drugačnega predznaka. Ko odstranimo naelektreno kroglico, bomo videli, da se bodo listi spustili navzdol. Povsem podobno se pojavi pojav, če poskus ponovimo z negativnim naelektrenjem krogle (npr. s pečatnim voskom).

Z vidika elektronske teorije je te pojave enostavno razložiti z obstojem prostih elektronov v prevodniku. Ko se na prevodnik nanese pozitiven naboj, se elektroni pritegnejo k sebi in se kopičijo na najbližjem koncu prevodnika. Na njem se pojavi določeno število "odvečnih" elektronov in ta del prevodnika postane negativno nabit. Na skrajnem koncu je pomanjkanje elektronov in zato presežek pozitivnih ionov: tu se pojavi pozitivni naboj.

Ko negativno nabito telo približamo prevodniku, se na skrajnem koncu kopičijo elektroni, na bližnjem koncu pa nastane presežek pozitivnih ionov. Po odstranitvi naboja, ki povzroča gibanje elektronov, se ti spet porazdelijo po prevodniku, tako da so vsi njegovi deli še vedno nenabiti.

Gibanje nabojev vzdolž prevodnika in njihovo kopičenje na njegovih koncih se bo nadaljevalo, dokler vpliv presežnih nabojev, ki nastanejo na koncih prevodnika, ne uravnoteži električnih sil, ki izhajajo iz krogle, pod vplivom katerih pride do prerazporeditve elektronov. Odsotnost naboja na sredini telesa kaže, da so sile, ki izvirajo iz kroglice, in sile, s katerimi presežni naboji, nakopičeni na koncih prevodnika, delujejo na proste elektrone, tukaj uravnotežene.

Inducirane naboje lahko ločimo, če ob prisotnosti nabitega telesa prevodnik razdelimo na dele. Takšna izkušnja je prikazana na sl. 4. V tem primeru se premaknjeni elektroni po odstranitvi nabite kroglice ne morejo več vrniti nazaj; saj je med obema deloma prevodnika dielektrik (zrak). Odvečni elektroni so razporejeni po levi strani; pomanjkanje elektronov v točki b se delno dopolni iz območja točke b', tako da se vsak del prevodnika izkaže za nabit: levo - z nabojem, ki je v znaku nasproten naboju krogle, desno - z nabojem istega imena kot naboj krogle. Razhajajo se ne samo listi v točkah a in b, temveč tudi predhodno mirujoči listi v točkah a’ in b’.

Burov L.I., Strelchenya V.M. Fizika od A do Ž: za študente, kandidate, mentorje. – Mn.: Paradoks, 2000. – 560 str.

Myakishev G.Ya. Fizika: Elektrodinamika. 10-11 razredi: učbenik. Za poglobljen študij fizike / G.Ya. Myakishev, A.Z. Sinyakov, B.A. Slobodskov. – M. Zh. Bustard, 2005. – 476 str.

Fizika: Učbenik. dodatek za 10. razred. šola in nadaljevalne razrede študiral fiziki/ O. F. Kabardin, V. A. Orlov, E. E. Evenchik in drugi; Ed. A. A. Pinsky. – 2. izd. – M.: Izobraževanje, 1995. – 415 str.

Učbenik za osnovno fiziko: Učbenik. V 3 zvezkih / Ed. G.S. Landsberg: T. 2. Elektrika in magnetizem. – M: FIZMATLIT, 2003. – 480 str.

Če stekleno paličico podrgnete po listu papirja, bo paličica pridobila sposobnost privabljanja perjanskih listov, dlake in tankih curkov vode. Ko suhe lase češete s plastičnim glavnikom, lasje glavnik privlačijo. V teh preprostih primerih se srečamo z manifestacijo sil, ki jih imenujemo električne.

Telesa ali delce, ki delujejo na okoliške predmete z električnimi silami, imenujemo naelektrena ali naelektrena. Na primer, prej omenjena steklena palica se po drgnjenju po papirju naelektri.

Delci imajo električni naboj, če medsebojno delujejo z električnimi silami. Električne sile se zmanjšujejo z večanjem razdalje med delci. Električne sile so mnogokrat večje od sil univerzalne gravitacije.

Električni naboj je fizikalna količina, ki določa intenzivnost elektromagnetnih interakcij.

Elektromagnetne interakcije so interakcije med nabitimi delci ali telesi.

Električne naboje delimo na pozitivne in negativne. Stabilni osnovni delci - protoni in pozitroni, pa tudi ioni kovinskih atomov itd., Imajo pozitiven naboj. Stabilna nosilca negativnega naboja sta elektron in antiproton.

Obstajajo električno nenabiti delci, to je nevtralni: nevtron, nevtrino. Ti delci ne sodelujejo pri električnih interakcijah, saj je njihov električni naboj enak nič. Obstajajo delci brez električnega naboja, vendar električni naboj ne obstaja brez delca.

Na steklu, podrgnjenem s svilo, se pojavijo pozitivni naboji. Ebonit, ki ga podrgnete po krznu, ima negativne naboje. Delci z enakimi predznaki (kot naboji) se odbijajo, z različnimi predznaki (nasprotni naboji) pa se delci privlačijo.

Vsa telesa so sestavljena iz atomov. Atomi so sestavljeni iz pozitivno nabitega atomskega jedra in negativno nabitih elektronov, ki se gibljejo okoli atomskega jedra. Atomsko jedro sestavljajo pozitivno nabiti protoni in nevtralni delci – nevtroni. Naboji v atomu so porazdeljeni tako, da je atom kot celota nevtralen, to pomeni, da je vsota pozitivnih in negativnih nabojev v atomu enaka nič.

Elektroni in protoni so del vsake snovi in ​​so najmanjši stabilni osnovni delci. Ti delci lahko obstajajo v prostem stanju neomejeno časa. Električni naboj elektrona in protona imenujemo elementarni naboj.

Elementarni naboj je najmanjši naboj, ki ga imajo vsi nabiti osnovni delci. Električni naboj protona je v absolutni vrednosti enak naboju elektrona:

e = 1,6021892(46) * 10-19 C

Velikost katerega koli naboja je večkratnik absolutne vrednosti elementarnega naboja, to je naboja elektrona. Elektron preveden iz grščine elektron - jantar, proton - iz grščine protos - prvi, nevtron iz latinščine neutrum - ne eno ne drugo.

Preprosti poskusi elektrifikacije različnih teles ponazarjajo naslednje točke.

1. Obstajata dve vrsti nabojev: pozitivni (+) in negativni (-). Pozitiven naboj nastane, ko se steklo drgne ob usnje ali svilo, negativni naboj pa, ko se jantar (ali ebonit) drgne ob volno.

2. Stroški (oz naelektrena telesa) medsebojno delujejo. Enake dajatve odriniti in za razliko od obtožb se privlačijo.

3. Stanje naelektrenosti se lahko prenaša z enega telesa na drugo, kar je povezano s prenosom električnega naboja. V tem primeru se lahko na telo prenese večji ali manjši naboj, torej ima naboj velikost. Pri naelektrenju s trenjem dobita obe telesi naboj, eno je pozitivno, drugo pa negativno. Poudariti je treba, da so absolutne vrednosti nabojev teles, naelektrenih s trenjem, enake, kar potrjujejo številne meritve nabojev z elektrometri.

Po odkritju elektrona in proučevanju strukture atoma je postalo mogoče pojasniti, zakaj se telesa med trenjem naelektrijo (tj. naelektrijo). Kot veste, so vse snovi sestavljene iz atomov; atomi pa so sestavljeni iz elementarnih delcev - negativno nabitih elektroni, pozitivno nabit protoni in nevtralni delci - nevtroni. Elektroni in protoni so nosilci elementarnih (minimalnih) električnih nabojev.

Elementarni električni naboj ( e) - to je najmanjši električni naboj, pozitiven ali negativen, enak vrednosti naboja elektrona:

e = 1,6021892(46) 10 -19 C.

Nabitih osnovnih delcev je veliko in skoraj vsi imajo naboj +e oz -e, vendar so ti delci zelo kratkotrajni. Živijo manj kot milijoninko sekunde. Samo elektroni in protoni obstajajo v prostem stanju neomejeno dolgo.

Protoni in nevtroni (nukleoni) sestavljajo pozitivno nabito jedro atoma, okoli katerega se vrtijo negativno nabiti elektroni, katerih število je enako številu protonov, tako da je atom kot celota elektrarna.

V normalnih pogojih so telesa, sestavljena iz atomov (ali molekul), električno nevtralna. Vendar pa se med procesom trenja lahko nekateri elektroni, ki so zapustili svoje atome, premaknejo iz enega telesa v drugo. Premiki elektronov ne presegajo medatomskih razdalj. Toda če se telesa po trenju ločijo, se izkaže, da so naelektrena; telo, ki je del elektronov oddalo, bo naelektreno pozitivno, telo, ki jih je pridobilo, pa negativno.

Torej se telesa naelektrijo, to pomeni, da dobijo električni naboj, ko izgubijo ali pridobijo elektrone. V nekaterih primerih naelektrenje povzroči gibanje ionov. V tem primeru ne nastanejo novi električni naboji. Obstaja le delitev obstoječih nabojev med naelektrenimi telesi: del negativnih nabojev prehaja iz enega telesa v drugega.

Določitev naboja.

Posebej je treba poudariti, da je naboj sestavna lastnost delca. Možno si je zamisliti delec brez naboja, nemogoče pa si je predstavljati naboj brez delca.

Nabiti delci se kažejo v privlačnosti (nasprotni naboji) ali odbijanju (kot naboji) s silami, ki so za veliko velikostnih redov večje od gravitacijskih sil. Tako je sila električnega privlaka elektrona na jedro v atomu vodika 10 39-krat večja od sile gravitacijskega privlačenja teh delcev. Interakcija med nabitimi delci se imenuje elektromagnetna interakcija, električni naboj pa določa intenzivnost elektromagnetnih interakcij.

V sodobni fiziki je naboj opredeljen na naslednji način:

Električni naboj- to je fizikalna količina, ki je vir električnega polja, skozi katerega pride do interakcije delcev z nabojem.

Električni naboj- fizikalna količina, ki označuje sposobnost teles, da vstopijo v elektromagnetne interakcije. Merjeno v kulonih.

Elementarni električni naboj– najmanjši naboj, ki ga imajo osnovni delci (naboj protona in elektrona).

Telo ima naboj, pomeni, da ima dodatne ali manjkajoče elektrone. Ta obremenitev je označena q=ne. (enako je številu elementarnih nabojev).

Naelektri telo– ustvarjajo presežek in pomanjkanje elektronov. Metode: elektrifikacija s trenjem in elektrifikacija s kontaktom.

Točka zore d je naboj telesa, ki ga lahko vzamemo za materialno točko.

Testno polnjenje() – točka, majhen naboj, vedno pozitiven – uporablja se za preučevanje električnega polja.

Zakon o ohranitvi naboja:v izoliranem sistemu ostane algebraična vsota nabojev vseh teles konstantna za kakršno koli interakcijo teh teles med seboj.

Coulombov zakon:sile interakcije med dvema točkastima nabojema so sorazmerne s produktom teh nabojev, obratno sorazmerne s kvadratom razdalje med njima, odvisne od lastnosti medija in so usmerjene vzdolž ravne črte, ki povezuje njuna središča.

, Kje

F/m, Cl 2 /nm 2 – dielektrik. hitro. vakuum

- se nanaša. dielektrična konstanta (>1)

- absolutna dielektrična prepustnost. okolju

Električno polje– materialni medij, skozi katerega poteka interakcija električnih nabojev.

Lastnosti električnega polja:

Značilnosti električnega polja:

Napetost(E) je vektorska količina, ki je enaka sili, ki deluje na enoto testnega naboja, nameščenega na dano točko.

Merjeno v N/C.

Smer– enako kot pri delujoči sili.

Napetost ni odvisna niti na moč niti na velikost testnega naboja.

Superpozicija električnih polj: poljska jakost, ki jo ustvari več nabojev, je enaka vektorski vsoti poljskih jakosti vsakega naboja:

Grafično Elektronsko polje je predstavljeno z napetostnimi črtami.

Napetostna linija– črta, katere tangenta v vsaki točki sovpada s smerjo vektorja napetosti.

Lastnosti napetih linij: se ne sekata, skozi vsako točko lahko potegnemo samo eno premico; niso zaprti, pustijo pozitivni naboj in vstopijo v negativnega ali pa se razpršijo v neskončnost.

Vrste polj:

Enakomerno električno polje– polje, katerega vektor jakosti je v vsaki točki enak po velikosti in smeri.

Neenakomerno električno polje– polje, katerega jakostni vektor na vsaki točki ni enak po velikosti in smeri.

Konstantno električno polje– vektor napetosti se ne spremeni.

Spremenljivo električno polje– spremeni se vektor napetosti.

Delo, ki ga opravi električno polje za premikanje naboja.

, kjer je F sila, S premik, - kot med F in S.

Za enakomerno polje: sila je konstantna.

Delo ni odvisno od oblike trajektorije; opravljeno delo za premikanje po zaprti poti je nič.

Za neenotno polje:

Potencial električnega polja– razmerje med delom, ki ga opravi polje, ki premika preskusni električni naboj v neskončnost, in velikostjo tega naboja.

-potencial– energijska značilnost polja. Merjeno v voltih

Potencialna razlika:

, To

, Pomeni

-potencialni gradient.

Za enotno polje: potencialna razlika – Napetost:

. Meri se v voltih, naprave so voltmetri.

Električna zmogljivost– sposobnost teles, da kopičijo električni naboj; razmerje med nabojem in potencialom, ki je za dani prevodnik vedno konstantno.

.

Ni odvisno od naboja in ni odvisno od potenciala. Je pa odvisno od velikosti in oblike vodnika; na dielektrične lastnosti medija.

, kjer je r velikost,

- prepustnost okolja okoli telesa.

Električna zmogljivost se poveča, če so v bližini kakršna koli telesa - prevodniki ali dielektriki.

Kondenzator– naprava za akumulacijo naboja. Električna zmogljivost:

Ravni kondenzator– dve kovinski plošči z dielektrikom med njima. Električna zmogljivost ploščatega kondenzatorja:

, kjer je S površina plošč, d je razdalja med ploščami.

Energija nabitega kondenzatorja enako delu, ki ga opravi električno polje pri prenosu naboja z ene plošče na drugo.

Majhen prenos polnjenja

, se bo napetost spremenila v

, delo je opravljeno

. Ker

in C = const,

. Potem

. Integrirajmo:

Energija električnega polja:

, kjer je V=Sl prostornina, ki jo zavzema električno polje

Za neenakomerno polje:

.

Volumetrična gostota električnega polja:

. Merjeno v J/m 3.

Električni dipol– sistem, sestavljen iz dveh enakih, vendar nasprotnih predznakov, točkovnih električnih nabojev, ki se nahajata na določeni razdalji drug od drugega (krak dipola -l).

Glavna značilnost dipola je dipolni moment– vektor, ki je enak produktu naboja in kraka dipola, usmerjenega od negativnega naboja k pozitivnemu. Določeno

. Merjeno v Coulombovih metrih.

Dipol v enakomernem električnem polju.

Na vsak naboj dipola delujejo naslednje sile:

in

. Te sile so nasprotno usmerjene in ustvarjajo moment para sil - navor:, kjer

M – navor F – sile, ki delujejo na dipol

d – krak praga – krak dipola

p – dipolni moment E – napetost

- kot med p Eq – naboj

Pod vplivom vrtilnega momenta se bo dipol vrtel in poravnal v smeri napetostnih linij. Vektorja p in E bosta vzporedna in enosmerna.

Dipol v neenakomernem električnem polju.

Obstaja navor, kar pomeni, da se bo dipol vrtel. Toda sile bodo neenake in dipol se bo premaknil tja, kjer je sila večja.

-gradient napetosti. Višji kot je gradient napetosti, večja je bočna sila, ki vleče dipol. Dipol je usmerjen vzdolž silnic.

Dipolno intrinzično polje.

Ampak. Nato:

.

Naj bo dipol v točki O in njegov krak majhen. Nato:

.

Formula je bila pridobljena ob upoštevanju:

Tako je potencialna razlika odvisna od sinusa polovičnega kota, pod katerim so vidne dipolne točke, in projekcije dipolnega momenta na premico, ki povezuje te točke.

Dielektriki v električnem polju.

Dielektrik- snov, ki nima prostih nabojev, zato ne prevaja električnega toka. Vendar v resnici prevodnost obstaja, vendar je zanemarljiva.

Dielektrični razredi:

s polarnimi molekulami (voda, nitrobenzen): molekule niso simetrične, masna središča pozitivnih in negativnih nabojev ne sovpadajo, kar pomeni, da imajo dipolni moment tudi v primeru, ko ni električnega polja.

pri nepolarnih molekulah (vodik, kisik): molekule so simetrične, masna središča pozitivnih in negativnih nabojev sovpadajo, kar pomeni, da v odsotnosti električnega polja nimajo dipolnega momenta.

kristalni (natrijev klorid): kombinacija dveh podmrež, od katerih je ena pozitivno in druga negativno nabita; v odsotnosti električnega polja je skupni dipolni moment enak nič.

Polarizacija– proces prostorskega ločevanja nabojev, pojav vezanih nabojev na površini dielektrika, kar vodi do oslabitve polja znotraj dielektrika.

Polarizacijske metode:

Metoda 1 – elektrokemijska polarizacija:

Na elektrodah – gibanje kationov in anionov proti njim, nevtralizacija snovi; nastanejo področja pozitivnih in negativnih nabojev. Tok se postopoma zmanjšuje. Hitrost vzpostavitve nevtralizacijskega mehanizma je označena s časom relaksacije - to je čas, v katerem se polarizacijska emf poveča od 0 do maksimuma od trenutka uporabe polja. = 10 -3 -10 -2 s.

Metoda 2 – orientacijska polarizacija:

Na površini dielektrika nastanejo nekompenzirani polarni, tj. pride do pojava polarizacije. Napetost znotraj dielektrika je manjša od zunanje napetosti. Čas za sprostitev: = 10 -13 -10 -7 s. Frekvenca 10 MHz.

Metoda 3 – elektronska polarizacija:

Značilnost nepolarnih molekul, ki postanejo dipoli. Čas za sprostitev: = 10 -16 -10 -14 s. Frekvenca 10 8 MHz.

Metoda 4 – polarizacija ionov:

Dve rešetki (Na in Cl) sta zamaknjeni druga glede na drugo.

Čas za sprostitev:

Metoda 5 – mikrostrukturna polarizacija:

Značilnost bioloških struktur, ko se izmenjujejo naelektrene in nenaelektrene plasti. Pride do prerazporeditve ionov na polprepustnih ali ionsko neprepustnih pregradah.

Čas za sprostitev: =10 -8 -10 -3 s. Frekvenca 1KHz

Numerične značilnosti stopnje polarizacije:

Elektrika– to je urejeno gibanje prostih nabojev v snovi ali v vakuumu.

Pogoji za obstoj električnega toka:

prisotnost brezplačnih stroškov

prisotnost električnega polja, tj. sile, ki delujejo na te naboje

Moč toka– vrednost, ki je enaka naboju, ki prehaja skozi kateri koli presek prevodnika na časovno enoto (1 sekunda)

Merjeno v amperih.

n – koncentracija naboja

q – vrednost polnjenja

S - površina prečnega prereza prevodnika

- hitrost usmerjenega gibanja delcev.

Hitrost gibanja nabitih delcev v električnem polju je majhna - 7 * 10 -5 m / s, hitrost širjenja električnega polja je 3 * 10 8 m / s.

Gostota toka– količina naboja, ki preide skozi presek 1 m2 v 1 sekundi.

. Merjeno v A/m2.

- sila, ki deluje na ion iz električnega polja, je enaka sili trenja

- mobilnost ionov

- hitrost usmerjenega gibanja ionov = mobilnost, poljska jakost

Večja kot je koncentracija ionov, njihov naboj in mobilnost, večja je specifična prevodnost elektrolita. Z naraščanjem temperature se povečuje mobilnost ionov in električna prevodnost.

Ameriški fizik Benjamin Franklin je na podlagi opazovanj medsebojnega delovanja električno nabitih teles nekatera telesa imenoval pozitivno nabita, druga pa negativno. V skladu s tem in električni naboji klical pozitivno in negativno.

Telesa z enakimi naboji se odbijajo. Telesa z nasprotnimi naboji se privlačijo.

Ta imena nabojev so precej običajna in njihov edini pomen je, da lahko telesa z električnimi naboji privlačijo ali odbijajo.

Predznak električnega naboja telesa je določen z interakcijo s konvencionalnim standardom predznaka naboja.

Naboj ebonitne palice, podrgnjene s krznom, je bil vzet kot eden od teh standardov. Menijo, da ima ebonitna palica, potem ko jo podrgnemo s krznom, vedno negativen naboj.

Če je treba ugotoviti, kakšen je znak naboja danega telesa, ga pripeljemo do ebonitne palice, podrgnemo s krznom, pritrdimo v svetlobno suspenzijo in opazujemo interakcijo. Če se palica odbije, ima telo negativen naboj.

Po odkritju in proučevanju osnovnih delcev se je izkazalo, da negativni naboj vedno ima elementarni delec - elektron.

Elektron (iz grščine - jantar) - stabilen osnovni delec z negativnim električnim nabojeme = 1,6021892(46) . 10 -19 C, masa mirovanjam e =9.1095. 10 -19 kg. Leta 1897 ga je odkril angleški fizik J. J. Thomson.

Naboj steklene palice, podrgnjene z naravno svilo, je bil vzet kot standard pozitivnega naboja. Če palico odbijemo od naelektrenega telesa, ima to telo pozitiven naboj.

Pozitivni naboj vedno ima proton, ki je del atomskega jedra. Material s strani

Če uporabite zgornja pravila za določitev znaka naboja telesa, se morate spomniti, da je odvisno od snovi medsebojno delujočih teles. Tako ima lahko ebonitna palica pozitiven naboj, če jo podrgnemo s krpo iz sintetičnih materialov. Steklena palica bo imela negativen naboj, če jo podrgnemo s krznom. Torej, če nameravate dobiti negativni naboj na ebonitni palici, jo vsekakor uporabite, ko jo drgnete s krznom ali volneno krpo. Enako velja za elektrifikacijo steklene palice, ki jo podrgnemo s krpo iz naravne svile, da dobimo pozitiven naboj. Samo elektron in proton imata vedno in nedvoumno negativen oziroma pozitiven naboj.

Ta stran vsebuje gradivo po temah.

Komentarji: 0

Običajno ima atom enako število protonov in elektronov. V tem primeru je atom električno nevtralen, ker so pozitivno nabiti protoni natančno uravnoteženi z negativno nabitimi elektroni. Vendar pa v nekaterih primerih atom izgubi električno ravnovesje zaradi izgube ali zajetja elektrona. Ko se elektron izgubi ali ujame, atom ni več nevtralen. Je pozitivno ali negativno nabit – odvisno od izgube ali zajetja elektrona. Tako obstaja naboj v atomu, ko se število njegovih protonov in elektronov ne ujema.

Pod določenimi pogoji lahko nekateri atomi za kratek čas izgubijo majhno število elektronov. Elektrone atomov nekaterih snovi, zlasti kovin, je mogoče zlahka izbiti iz njihovih zunanjih orbit. Takšni elektroni se imenujejo prosti elektroni, materiali, ki jih vsebujejo, pa prevodniki. Ko elektroni zapustijo atom, dobijo pozitiven naboj, ker se negativno nabit elektron odstrani, kar poruši električno ravnovesje v atomu.

Atom lahko prav tako enostavno zajame dodatne elektrone. V tem primeru pridobi negativni naboj.

Naboj torej nastane, ko je v atomu presežek elektronov ali protonov. Ko je en atom nabit in drugi vsebuje naboj nasprotnega predznaka, lahko elektroni tečejo iz enega atoma v drugega. Ta tok elektronov imenujemo električni tok.

Atom, ki je izgubil ali pridobil elektron, velja za nestabilnega. Odvečni elektroni v njem ustvarijo negativen naboj. Pomanjkanje elektronov je pozitiven naboj. Električni naboji medsebojno delujejo na različne načine. Dva negativno nabita delca se odbijata, prav tako se odbijajo pozitivno nabiti delci. Dva naboja nasprotnih predznakov se privlačita. Zakon o električnih nabojih pravi: naboji z enakimi predznaki se odbijajo, naboji z nasprotnimi predznaki pa se privlačijo. 1.2 služi kot ilustracija zakona električnih nabojev.

Vsi atomi ponavadi ostanejo nevtralni, ker elektroni v zunanjih orbitah odbijajo druge elektrone. Mnogi materiali pa lahko pridobijo pozitiven ali negativen naboj zaradi mehanskih vplivov, kot je trenje. Znan prasketanje ebonitnega glavnika, ki se premika skozi lase na suh zimski dan, je primer ustvarjanja električnega naboja zaradi trenja.