Si formohen grimcat e ngarkuara pozitivisht dhe negativisht. III

Ngarkesa elektrike- një sasi fizike që karakterizon aftësinë e trupave për të hyrë në ndërveprime elektromagnetike. Matur në Coulombs.

Ngarkesa elektrike elementare– ngarkesa minimale që kanë grimcat elementare (ngarkesa e protonit dhe e elektroneve).

Trupi ka një ngarkesë, do të thotë se ka elektrone shtesë ose që mungojnë. Kjo tarifë është caktuar q=ne. (Ai e barabartë me numrin tarifat elementare).

Elektrifikoni trupin– krijojnë një tepricë dhe mungesë elektronesh. Metodat: elektrifikimi nga fërkimi Dhe elektrifikimi me kontakt.

Pika agimi d është ngarkesa e trupit, e cila mund të merret si pikë materiale.

Ngarkesa testuese() – pikë, ngarkesë e vogël, gjithmonë pozitive – përdoret për kërkime fushë elektrike.

Ligji i ruajtjes së ngarkesës:në një sistem të izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet konstante për çdo ndërveprim të këtyre trupave me njëri-tjetrin..

Ligji i Kulombit:forcat e ndërveprimit midis dy tarifat me pikë janë proporcionale me produktin e këtyre ngarkesave, në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre, varen nga vetitë e mediumit dhe janë të drejtuara përgjatë vijës së drejtë që lidh qendrat e tyre..

, Ku
F/m, Cl 2 /nm 2 – dielektrik. shpejtë. vakum

- lidhet. konstante dielektrike (> 1)

- përshkueshmëria absolute dielektrike. mjedisi

Fusha elektrike– një mjet material përmes të cilit ndodh bashkëveprimi i ngarkesave elektrike.

Karakteristikat e fushës elektrike:

Karakteristikat e fushës elektrike:

Tensioni(E) – sasia vektoriale, e barabartë me forcën, duke vepruar në një ngarkesë testimi njësi të vendosur në një pikë të caktuar.

Matur në N/C.

Drejtimi– njëjtë me atë të forcës vepruese.

Tensioni nuk varet as në forcën dhe as në madhësinë e ngarkesës së provës.

Mbivendosje e fushave elektrike: forca e fushës e krijuar nga disa ngarkesa është e barabartë me shumën vektoriale të fuqive të fushës së secilës ngarkesë:

Grafikisht Fusha elektronike përfaqësohet duke përdorur linjat e tensionit.

Linja e tensionit– një vijë tangjenta e së cilës në çdo pikë përkon me drejtimin e vektorit të tensionit.

Vetitë e linjave të tensionit: ato nuk kryqëzohen, në secilën pikë mund të tërhiqet vetëm një vijë; ato nuk janë të mbyllura, ata lënë një ngarkesë pozitive dhe hyjnë në një negative, ose shpërndahen në pafundësi.

Llojet e fushave:

Fushë elektrike uniforme– një fushë vektori i intensitetit të së cilës në çdo pikë është i njëjtë në madhësi dhe drejtim.

Fushë elektrike jo uniforme– një fushë vektori i intensitetit të së cilës në çdo pikë është i pabarabartë në madhësi dhe drejtim.

Fushë elektrike konstante– vektori i tensionit nuk ndryshon.

Fusha elektrike e ndryshueshme– ndryshon vektori i tensionit.

Puna e kryer nga një fushë elektrike për të lëvizur një ngarkesë.

, ku F është forcë, S është zhvendosje, - këndi ndërmjet F dhe S.

Për fushë uniforme: forca është konstante.

Puna nuk varet nga forma e trajektores; puna e bërë për të lëvizur përgjatë një rruge të mbyllur është zero.

Për një fushë jo uniforme:

Potenciali i fushës elektrike– raporti i punës së kryer nga fusha, duke lëvizur një ngarkesë elektrike provë në pafundësi, me madhësinë e kësaj ngarkese.

-potencial– karakteristikë energjetike e fushës. Matur në volt

Diferenca e mundshme:

Nëse
, Kjo

, Do të thotë

-gradient potencial.

Për një fushë uniforme: diferenca potenciale - tensionit:

. Ajo matet në Volt, pajisjet janë voltmetra.

Kapaciteti elektrik– aftësia e trupave për të grumbulluar ngarkesë elektrike; raporti i ngarkesës me potencialin, i cili është gjithmonë konstant për një përcjellës të caktuar.

.

Nuk varet nga ngarkesa dhe nuk varet nga potenciali. Por kjo varet nga madhësia dhe forma e përcjellësit; mbi vetitë dielektrike të mediumit.

, ku r është madhësia,
- përshkueshmëria e mjedisit rreth trupit.

Kapaciteti elektrik rritet nëse ndonjë trup - përcjellës ose dielektrikë - është afër.

Kondensator– pajisje për akumulimin e ngarkesës. Kapaciteti elektrik:

Kondensator i sheshtë– dy pllaka metalike me një dielektrik ndërmjet tyre. Kapaciteti elektrik i një kondensatori të sheshtë:

, ku S është sipërfaqja e pllakave, d është distanca midis pllakave.

Energjia e një kondensatori të ngarkuar e barabartë me punën e bërë nga fusha elektrike gjatë transferimit të ngarkesës nga një pllakë në tjetrën.

Transferimi i vogël i tarifës
, voltazhi do të ndryshojë në
, puna është kryer
. Sepse
, dhe C =konst,
. Pastaj
. Le të integrojmë:

Energjia e fushës elektrike:
, ku V=Sl është vëllimi i zënë nga fusha elektrike

Për një fushë jo uniforme:
.

Dendësia vëllimore e fushës elektrike:
. E matur në J/m 3.

Dipol elektrik – një sistem i përbërë nga dy ngarkesa elektrike me pikë të barabarta, por të kundërta, të vendosura në një distancë nga njëra-tjetra (krahu dipol -l).

Karakteristika kryesore e një dipoli është moment dipol – një vektor i barabartë me produktin e ngarkesës dhe krahut të dipolit, i drejtuar nga ngarkesa negative në atë pozitive. I caktuar
. Matur në metra Kulomb.

Dipol në një fushë elektrike uniforme.

Forcat e mëposhtme veprojnë në secilën ngarkesë të dipolit:
Dhe
. Këto forca janë të drejtuara në të kundërt dhe krijojnë një moment të një çifti forcash - një çift rrotullues:, ku

M – çift rrotullues F – forcat që veprojnë në dipol

d – krahu i pragut – krahu dipol

p – momenti dipol E – tensioni

- këndi ndërmjet p Eq – ngarkesa

Nën ndikimin e një çift rrotullues, dipoli do të rrotullohet dhe do të rreshtohet në drejtim të linjave të tensionit. Vektorët p dhe E do të jenë paralelë dhe me një drejtim.

Dipol në një fushë elektrike jo uniforme.

Ekziston një çift rrotullues, që do të thotë se dipoli do të rrotullohet. Por forcat do të jenë të pabarabarta dhe dipoli do të lëvizë atje ku forca është më e madhe.

-gradient tensioni. Sa më i lartë të jetë gradienti i tensionit, aq më e lartë është forca anësore që tërheq dipolin. Dipoli është i orientuar përgjatë vijave të forcës.

Fusha e brendshme dipole.

Por . Pastaj:

.

Le të jetë dipoli në pikën O dhe krahu i tij të jetë i vogël. Pastaj:

.

Formula është marrë duke marrë parasysh:

Kështu, ndryshimi i potencialit varet nga sinusi i gjysmës së këndit në të cilin pikat e dipolit janë të dukshme dhe nga projeksioni i momentit të dipolit në vijën e drejtë që lidh këto pika.

Dielektrikët në një fushë elektrike.

Dielektrike- një substancë që nuk ka tarifa falas, dhe për këtë arsye nuk përcjell rrymë elektrike. Sidoqoftë, në fakt, përçueshmëria ekziston, por është e papërfillshme.

Klasat dielektrike:

me molekulat polare (uji, nitrobenzeni): molekulat nuk janë simetrike, qendrat e masës së ngarkesave pozitive dhe negative nuk përputhen, që do të thotë se kanë një moment dipoli edhe në rastin kur nuk ka fushë elektrike.

me molekula jo polare (hidrogjen, oksigjen): molekulat janë simetrike, qendrat e masës së ngarkesave pozitive dhe negative përputhen, që do të thotë se ato nuk kanë një moment dipoli në mungesë të një fushe elektrike.

kristalore (klorur natriumi): një kombinim i dy nënshtresave, njëra prej të cilave është e ngarkuar pozitivisht dhe tjetra e ngarkuar negativisht; në mungesë të një fushe elektrike, momenti total i dipolit është zero.

Polarizimi– procesi i ndarjes hapësinore të ngarkesave, shfaqja e ngarkesave të lidhura në sipërfaqen e dielektrikut, që çon në një dobësim të fushës brenda dielektrikut.

Metodat e polarizimit:

Metoda 1 - polarizimi elektrokimik:

Në elektroda - lëvizja e kationeve dhe anioneve drejt tyre, neutralizimi i substancave; formohen zona me ngarkesa pozitive dhe negative. Rryma gradualisht zvogëlohet. Shkalla e vendosjes së mekanizmit të neutralizimit karakterizohet nga koha e relaksimit - kjo është koha gjatë së cilës emf i polarizimit rritet nga 0 në maksimum nga momenti i aplikimit të fushës. = 10 -3 -10 -2 s.

Metoda 2 - polarizimi orientues:

Në sipërfaqen e dielektrikut formohen polare të pakompensuar, d.m.th. ndodh dukuria e polarizimit. Tensioni brenda dielektrikut është më i vogël se tensioni i jashtëm. Koha e relaksimit: = 10 -13 -10 -7 s. Frekuenca 10 MHz.

Metoda 3 - polarizimi elektronik:

Karakteristikë e molekulave jopolare që bëhen dipole. Koha e relaksimit: = 10 -16 -10 -14 s. Frekuenca 10 8 MHz.

Metoda 4 - polarizimi i joneve:

Dy rrjeta (Na dhe Cl) janë zhvendosur në raport me njëra-tjetrën.

Koha e relaksimit:

Metoda 5 - polarizimi mikrostrukturor:

Karakteristikë e strukturave biologjike kur ndërrohen shtresat e ngarkuara dhe të pa ngarkuara. Ekziston një rishpërndarje e joneve në ndarjet gjysmë të përshkueshme ose jo-përshkueshme.

Koha e relaksimit: =10 -8 -10 -3 s. Frekuenca 1 KHz

Karakteristikat numerike të shkallës së polarizimit:

Rryma elektrike- kjo është lëvizja e urdhëruar e tarifave falas në materie ose në vakum.

Kushtet për ekzistimin e rrymës elektrike:

prania e tarifave falas

prania e një fushe elektrike, d.m.th. forcat që veprojnë për këto akuza

Forca aktuale- një vlerë e barabartë me ngarkesën që kalon nëpër çdo seksion kryq të një përcjellësi për njësi të kohës (1 sekondë)

Matur në Amper.

n – përqendrimi i ngarkesës

q – vlera e tarifës

S - zona e seksionit kryq të përcjellësit

- shpejtësia e lëvizjes së drejtuar të grimcave.

Shpejtësia e lëvizjes së grimcave të ngarkuara në një fushë elektrike është e vogël - 7 * 10 -5 m / s, shpejtësia e përhapjes së fushës elektrike është 3 * 10 8 m / s.

Dendësia e rrymës– sasia e ngarkesës që kalon në një seksion kryq prej 1 m2 në 1 sekondë.

. E matur në A/m2.

- forca që vepron mbi jonin nga fusha elektrike është e barabartë me forcën e fërkimit

- lëvizshmëria e joneve

- shpejtësia e lëvizjes së drejtimit të joneve = lëvizshmëria, forca e fushës

Sa më i madh përqendrimi i joneve, ngarkesa dhe lëvizshmëria e tyre, aq më e madhe është përçueshmëria specifike e elektrolitit. Me rritjen e temperaturës, lëvizshmëria e joneve rritet dhe përçueshmëria elektrike rritet.

Të gjithë trupat e botës rreth nesh përbëhen nga dy lloje grimcash të qëndrueshme - protone, të ngarkuar pozitivisht dhe elektrone, që kanë të njëjtën ngarkesë e. shenjë negative. Numri i elektroneve është i barabartë me numrin e protoneve. Prandaj, Universi është elektrikisht neutral.

Meqenëse elektroni dhe protoni kurrë ( të paktën për 14 miliardë vitet e fundit) mos u prishni, atëherë Universi nuk mund të shkelë neutralitetin e tij nga asnjë ndikim njerëzor. Të gjithë trupat zakonisht janë gjithashtu neutral elektrik, domethënë përmbajnë të njëjtin numër elektronet dhe protonet.

Për ta bërë një trup të ngarkuar, është e nevojshme të hiqni prej tij, duke e transferuar atë në një trup tjetër, ose t'i shtoni atij, duke marrë nga një trup tjetër, një numër të caktuar N të elektroneve ose protoneve. Ngarkesa e trupit do të bëhet e barabartë me Ne. Është e nevojshme të mbani mend ( ajo që harrohet zakonisht), se e njëjta ngarkesë e shenjës së kundërt (Ne) formohet në mënyrë të pashmangshme në një trup (ose trupa) tjetër. Duke fërkuar me lesh një shkop ebonit, ne ngarkojmë jo vetëm ebonitin, por edhe leshin, duke transferuar disa elektrone nga njëri në tjetrin.

Deklarata për tërheqjen e dy trupave me ngarkesa të kundërta identike sipas parimeve të verifikimit dhe falsifikimit është shkencore, pasi në parim mund të konfirmohet ose hidhet poshtë eksperimentalisht. Këtu eksperimenti mund të kryhet thjesht, pa përfshirjen e trupave të tretë, thjesht duke transferuar një pjesë të elektroneve ose protoneve nga një trup eksperimental në tjetrin.

Krejt ndryshe është fotografia me deklaratën për zmbrapsjen e akuzave të ngjashme. Çështja është se vetëm dy, për shembull pozitiv, ngarkesa q1, q2 për kryerjen e eksperimentit nuk mund të krijohet, pasi kur përpiqeni t'i krijoni ato është gjithmonë e pashmangshme shfaqet një e treta, ngarkesa negative q3 = -(qi + q2). Prandaj, jo dy do të marrin pjesë domosdoshmërisht në eksperiment, dhe tre akuza. Në parim është e pamundur të kryhet një eksperiment me dy ngarkesa me të njëjtin emër.

Prandaj, deklarata e Kulombit për zmbrapsjen e akuzave të ngjashme sipas parimeve të përmendura është joshkencore.

Për të njëjtën arsye, një eksperiment me dy ngarkesa të shenjave të ndryshme q1, - q2 është i pamundur nëse këto ngarkesa nuk janë të barabarta me njëra-tjetrën. Këtu, në mënyrë të pashmangshme shfaqet një ngarkesë e tretë q3 = q1 - q2, e cila merr pjesë në ndërveprim dhe ndikon në forcën që rezulton.

Prania e një akuze të tretë harrohet dhe nuk merret parasysh nga mbështetësit e verbër të Kulombit. Dy trupa me ngarkesa identike me shenja të kundërta mund të krijohen duke thyer atomet në dy pjesë të ngarkuara dhe duke i transferuar këto pjesë nga një trup në tjetrin. Me një boshllëk të tillë duhet bërë punë dhe duhet harxhuar energji. Natyrisht, pjesët e ngarkuara do të priren të kthehen në gjendjen e tyre origjinale me më pak energji dhe të lidhen, d.m.th. ato duhet të tërheqin njëra-tjetrën.

Nga pikëpamja e ndërveprimit me rreze të shkurtër, çdo ndërveprim presupozon praninë e një shkëmbimi të diçkaje materiale midis trupave ndërveprues, dhe veprimi i menjëhershëm në distancë dhe telekineza janë të pamundura. Ndërveprimet elektrostatike ndërmjet ngarkesave kryhen nga një fushë elektrike konstante. Ne nuk e dimë se çfarë është, por mund të themi me siguri se fusha është materiale, pasi ka energji, masë, vrull dhe shpejtësia e terminalit shpërndarja.

Pranohet për të përfaqësuar fushën elektrike linjat e energjisë dalin nga një ngarkesë (pozitive) dhe nuk mund të shkëputen në zbrazëti, por gjithmonë hyjnë në një ngarkesë tjetër (negative). Ato shtrihen si tentakula nga një ngarkesë në tjetrën, duke i lidhur ato. Për të zvogëluar energjinë e sistemit të ngarkimit, vëllimi i zënë nga fusha tenton në minimum. Prandaj, "tentakulat" e shtrira të fushës elektrike gjithmonë tentojnë të tkurren, si brezat elastikë elastikë të shtrirë gjatë karikimit. Është për shkak të kësaj tkurrje që ndodh tërheqja e tarifave të ndryshme. Forca e tërheqjes mund të matet eksperimentalisht. Ai jep ligjin e Kulombit.

Është një çështje krejtësisht tjetër në rastin e akuzave me të njëjtin emër. Fusha elektrike totale e dy ngarkesave largohet nga secila dhe shkon në pafundësi, dhe kontakti midis fushave të njërës dhe tjetrës ngarkesa nuk arrihet. "Tentakula" elastike të njërës ngarkesë nuk arrijnë te tjetra. Prandaj, nuk ka ndikim të drejtpërdrejtë material të një ngarkese në një tjetër, nuk kanë me çfarë të ndërveprojnë. Meqenëse ne nuk e njohim telekinezën, prandaj, nuk mund të ketë zmbrapsje.

Atëherë, si mund ta shpjegojmë divergjencën e teheve të eleroskopit dhe zmbrapsjen e ngarkesës së vërejtur në eksperimentet e Kulombit? Le të kujtojmë se kur krijojmë dy ngarkesa pozitive për përvojën tonë, ne në mënyrë të pashmangshme formojmë një ngarkesë negative në hapësirën përreth.

Këtu tërheqja ndaj tij është e gabuar dhe merret si neveri.

3.1. Ngarkesa elektrike

Edhe në kohët e lashta, njerëzit vunë re se një copë qelibar e veshur me lesh filloi të tërheqë objekte të ndryshme të vogla: njolla pluhuri, fije dhe të ngjashme. Mund ta shihni lehtësisht vetë se një krehër plastik, i fërkuar me flokët tuaj, fillon të tërheqë copa të vogla letre. Ky fenomen quhet elektrifikimin, dhe forcat që veprojnë në këtë rast janë forcat elektrike. Të dy emrat vijnë nga fjalë greke"elektron", që do të thotë "qelibar".
Kur fërkoni një krehër në flokë ose një shkop ebonit në objekte leshi karikimi, ato formohen ngarkesat elektrike. Trupat e ngarkuar ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe forcat elektrike lindin midis tyre.
Jo vetëm lëndët e ngurta, por edhe lëngjet dhe madje edhe gazrat mund të elektrizohen nga fërkimi.
Kur trupat elektrizohen, substancat që përbëjnë trupat e elektrizuar nuk shndërrohen në substanca të tjera. Kështu, elektrifikimi është një fenomen fizik.
Janë dy lloje te ndryshme ngarkesat elektrike. Krejt në mënyrë arbitrare ato janë emërtuar " pozitive" ngarkuar dhe " negative" ngarkuar (dhe mund t'i quajmë "të zeza" dhe "të bardha", ose "të bukura" dhe "të tmerrshme", ose diçka tjetër).
E ngarkuar pozitivisht quaj trupa që veprojnë në objekte të tjera të ngarkuara në të njëjtën mënyrë si qelqi i elektrizuar nga fërkimi me mëndafsh.
E ngarkuar negativisht thërrasin trupat që veprojnë në objekte të tjera të ngarkuara në të njëjtën mënyrë si dylli vulosës i elektrizuar nga fërkimi në lesh.
Vetia kryesore e trupave dhe grimcave të ngarkuara: Trupat dhe grimcat e ngarkuara me gjasë zmbrapsen dhe trupat me ngarkesë të kundërt tërheqin. Në eksperimentet me burimet e ngarkesave elektrike, do të njiheni me disa veti të tjera të këtyre ngarkesave: ngarkesat mund të "rrjedhin" nga një objekt në tjetrin, të grumbullohen, një shkarkesë elektrike mund të ndodhë midis trupave të ngarkuar etj. Ju do t'i studioni këto veti në detaje në një kurs fizikë.

Ngarkesa elektrike ( P ose q) është një sasi fizike, mund të jetë më e madhe ose më e vogël, dhe për këtë arsye mund të matet. Por fizikanët ende nuk mund të krahasojnë drejtpërdrejt ngarkesat me njëri-tjetrin, kështu që ata nuk krahasojnë vetë ngarkesat, por efektin që trupat e ngarkuar kanë mbi njëri-tjetrin, ose mbi trupat e tjerë, për shembull, forcën me të cilën një trup i ngarkuar vepron mbi një tjetër.

Forcat (F) që veprojnë në secilin prej dy trupave të ngarkuar me pikë janë të drejtuara në mënyrë të kundërt përgjatë vijës së drejtë që lidh këta trupa. Vlerat e tyre janë të barabarta me njëra-tjetrën, drejtpërdrejt proporcionale me produktin e ngarkesave të këtyre trupave (q 1 ) dhe (q 2 ) dhe janë në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës (l) ndërmjet tyre.

Kjo marrëdhënie quhet "ligji i Kulombit" për nder të fizikanit francez Charles Coulomb (1763-1806) i cili e zbuloi atë në 1785. Në Fig. 3.1.

Njësia matëse ngarkesë elektrike– varëse (përkufizim në lëndën e fizikës). Një ngarkesë prej 1 C rrjedh nëpër një llambë 100 vat në rreth 2 sekonda (me një tension prej 220 V).

te fundi i XIX Shekuj me radhë, natyra e energjisë elektrike mbeti e paqartë, por eksperimente të shumta i çuan shkencëtarët në përfundimin se madhësia e ngarkesës elektrike nuk mund të ndryshojë vazhdimisht. U zbulua se ekziston një pjesë më e vogël, më tej e pandashme e energjisë elektrike. Ngarkesa e kësaj pjese quhet "ngarkesa elektrike elementare" (e shënuar me shkronjën e). Doli të ishte 1.6. Klasat 10–19 Kjo është një vlerë shumë e vogël - pothuajse 3 miliardë ngarkesa elektrike elementare kalojnë përmes filamentit të së njëjtës llambë në 1 sekondë.
Çdo ngarkesë është një shumëfish i ngarkesës elektrike elementare, kështu që është e përshtatshme të përdoret ngarkesa elektrike elementare si njësi matëse për ngarkesa të vogla. Kështu,

1e= 1.6. Klasat 10–19

Në fund të shekujve 19 dhe 20, fizikanët kuptuan se bartësi i një ngarkese elektrike elementare negative është një mikrogrimcë, e quajtur elektron(Joseph John Thomson, 1897). Bartës i elementit ngarkesë pozitive- mikrogrimca e quajtur proton- u zbulua pak më vonë (Ernest Rutherford, 1919). Në të njëjtën kohë u vërtetua se ngarkesat elektrike elementare pozitive dhe negative janë të barabarta në vlerë absolute

Kështu, ngarkesa elektrike elementare është ngarkesa e një protoni.
Në kapitullin vijues do të mësoni për karakteristikat e tjera të elektronit dhe protonit.

Pavarësisht se përbërja e trupave fizik përfshin grimca të ngarkuara, në gjendje normale trupat janë të pa ngarkuar, ose neutrale elektrike. Shumë grimca komplekse, të tilla si atomet ose molekulat, janë gjithashtu elektrikisht neutrale. Ngarkesa totale e një grimce të tillë ose e një trupi të tillë rezulton të jetë zero, sepse numri i elektroneve dhe numri i protoneve të përfshira në përbërjen e grimcës ose trupit janë të barabartë.

Trupat ose grimcat bëhen të ngarkuara nëse ndahen ngarkesat elektrike: në një trup (ose grimcë) ka një tepricë të ngarkesave elektrike të një shenje, dhe në anën tjetër - të një tjetri. Në fenomenet kimike, një ngarkesë elektrike e çdo shenje (pozitive ose negative) nuk mund të shfaqet dhe as të zhduket, pasi bartësit e ngarkesave elektrike elementare të vetëm një shenje nuk mund të shfaqen ose zhduken.

NGARKESA ELEKTRIKE POZITIVE, KARKIMI ELEKTRIKE NEGATIVE, VETITË THEMELORE TË TRUPAVE DHE GJERIMJAVE TË NGARKUARA, LIGJI I COULLOMB-it, NGARKESA ELEKTRIKE KOSOVARE
1.Si ngarkohet mëndafshi kur fërkohet me xhami? Po leshi kur fërkohet me dyllin vulosës?
2. Cilin numër ngarkesash elektrike elementare përbën 1 kulon?
3. Përcaktoni forcën me të cilën tërhiqen nga njëri-tjetri dy trupa me ngarkesë +2 C dhe –3 C, të vendosur në një distancë prej 0,15 m nga njëri-tjetri.
4. Dy trupa me ngarkesa +0,2 C dhe –0,2 C janë në një distancë prej 1 cm nga njëri-tjetri. Përcaktoni forcën me të cilën ato tërheqin.
5. Me çfarë force sprapsin njëra-tjetrën dy grimca që bartin njëra-tjetrën? të njëjtën pagesë, e barabartë me +3 e, dhe ndodhet në një distancë prej 2 E? Vlera e konstantës në ekuacionin e ligjit të Kulombit k= 9. 10 9 N. m 2 / Cl 2.
6. Me çfarë force tërhiqet një elektron nga një proton nëse distanca ndërmjet tyre është 0,53 E? Po në lidhje me proton në elektron?
7. Dy topa të ngjashëm dhe të ngarkuar në mënyrë identike lidhen me një fije jopërçuese. Mesi i fillit është i fiksuar në mënyrë fikse. Vizatoni se si do të vendosen këto topa në hapësirë ​​në kushte ku forca e gravitetit mund të neglizhohet.
8. Në të njëjtat kushte, si do të vendosen në hapësirë ​​tre topa identikë, të lidhur me fije me gjatësi të barabartë në një mbështetje? Po katër?
Eksperimente mbi tërheqjen dhe zmbrapsjen e trupave të ngarkuar.

Bazuar në vëzhgimet e bashkëveprimit të trupave të ngarkuar elektrikisht, fizikani amerikan Benjamin Franklin i quajti disa trupa të ngarkuar pozitivisht dhe të tjerët të ngarkuar negativisht. Në përputhje me këtë dhe ngarkesat elektrike thirrur pozitive Dhe negative.

Trupat me ngarkesa të ngjashme zmbrapsen. Trupat me ngarkesa të kundërta tërhiqen.

Këta emra ngarkesash janë mjaft konvencionale dhe kuptimi i tyre i vetëm është se trupat me ngarkesë elektrike mund të tërhiqen ose të zmbrapsin.

Shenja e ngarkesës elektrike të një trupi përcaktohet nga ndërveprimi me standardin konvencional të shenjës së ngarkesës.

Nga këto standarde u mor ngarkesa e një shkopi eboniti të fërkuar me gëzof. Besohet se një shkop ebonit, pasi fërkohet me gëzof, ka gjithmonë një ngarkesë negative.

Nëse është e nevojshme të përcaktohet se cila shenjë e ngarkesës së një trupi të caktuar, ajo sillet në një shkop ebonit, fërkohet me lesh, fiksohet në një pezullim të lehtë dhe vërehet ndërveprimi. Nëse shkopi zmbrapset, atëherë trupi ka një ngarkesë negative.

Pas zbulimit dhe studimit të grimcave elementare, doli se ngarkesë negative gjithmonë ka një grimcë elementare - elektron.

Elektroni (nga greqishtja - qelibar) - një grimcë elementare e qëndrueshme me një ngarkesë elektrike negativee = 1,6021892 (46) . 10 -19 C, masa pushimim e =9,1095. 10-19 kg. Zbuluar në 1897 nga fizikani anglez J. J. Thomson.

Ngarkesa e një shufre qelqi të fërkuar me mëndafsh natyral u mor si standard i ngarkesës pozitive. Nëse një shkop zmbrapset nga një trup i elektrizuar, atëherë ky trup ka një ngarkesë pozitive.

Ngarkesa pozitive gjithmonë ka proton, e cila është pjesë e bërthamës atomike. Materiali nga faqja

Duke përdorur rregullat e mësipërme për të përcaktuar shenjën e ngarkesës së një trupi, duhet të mbani mend se kjo varet nga substanca e trupave ndërveprues. Kështu, një shkop ebonit mund të ketë një ngarkesë pozitive nëse fërkohet me një leckë të bërë materiale sintetike. Një shufër qelqi do të ketë një ngarkesë negative nëse fërkohet me lesh. Prandaj, nëse planifikoni të merrni një ngarkesë negative në një shkop ebonit, duhet ta përdorni patjetër kur e fërkoni me lesh ose pëlhurë leshi. E njëjta gjë vlen edhe për elektrifikimin e një shufre qelqi, e cila fërkohet me një leckë të bërë prej mëndafshi natyral për të marrë një ngarkesë pozitive. Vetëm elektroni dhe protoni gjithmonë dhe pa mëdyshje kanë përkatësisht ngarkesa negative dhe pozitive.

Në këtë faqe ka materiale për temat e mëposhtme:

• Cili është standardi konvencional i ngarkesës negative?

• Cili është standardi konvencional i ngarkesës negative

• Cili është standardi konvencional i ngarkesës pozitive?

• Ky është një standard konvencional i ngarkesës negative

• Duke përdorur një shufër qelqi të fërkuar me mëndafsh, do të ngarkojmë një kuti fishekësh të lehtë të varur në një fije mëndafshi dhe do t'i sjellim një copë dylli vulosës të ngarkuar nga fërkimi me leshin. Mëngë do të tërhiqet nga dylli vulosës (Fig. 7). Megjithatë, ne pamë (§1) se e njëjta kuti fishekësh e varur zmbrapset nga xhami që e ngarkoi atë. Kjo tregon se tarifat që lindin në xhami dhe dyll ndryshojnë në cilësi.

  Oriz. 7. Një mëngë letre e ngarkuar nga qelqi tërhiqet nga dylli vulosës i elektrizuar.

  Përvoja e mëposhtme e tregon këtë edhe më qartë. Le të ngarkojmë dy elektroskopë identikë duke përdorur një shufër qelqi dhe t'i lidhim shufrat e tyre me tel metalik, duke e mbajtur këtë të fundit nga doreza izoluese. Nëse elektroskopët janë plotësisht identikë, atëherë pas lidhjes devijimet e gjetheve të tyre bëhen të barabarta, duke treguar që ngarkesa totale shpërndahet në mënyrë të barabartë midis të dy elektroskopëve. Le të ngarkojmë tani njërin nga elektroskopët duke përdorur xhami, dhe tjetrin duke përdorur dyll vulosës dhe, për më tepër, në mënyrë që devijimet e gjetheve të tyre të bëhen të barabarta dhe t'i lidhim përsëri (Fig. 8). Të dy elektroskopët do të jenë të pa ngarkuar, që do të thotë se ngarkesat e xhamit dhe ngarkesat e dyllit vulosës, të marra në sasi të barabarta, neutralizojnë ose kompensojnë njëra-tjetrën.

  

  Oriz. 8. Dy elektroskopë identikë, të ngarkuar me ngarkesa të kundërta dhe të lidhur me një përcjellës, shkarkohen; ngarkesat e barabarta të kundërta nuk prodhojnë asnjë ngarkesë kur kombinohen

  Nëse do të kishim përdorur trupa të tjerë të ngarkuar në këto eksperimente, do të kishim gjetur se disa prej tyre veprojnë si xhami i ngarkuar, d.m.th., ata zmbrapsen nga ngarkesat e xhamit dhe tërhiqen nga ngarkesat e dyllit vulosës, dhe disa veprojnë si të ngarkuar. dylli vulosës, d.m.th tërhiqen nga ngarkesat e qelqit dhe zmbrapsen nga akuzat e dyllit vulosës. Pavarësisht bollëkut substancave të ndryshme Në natyrë, ekzistojnë vetëm dy lloje të ndryshme ngarkesash elektrike.

  Ne shohim se ngarkesat e xhamit dhe dyllit vulosës mund të anulojnë njëra-tjetrën. Por sasive që, kur shtohen, pakësojnë njëra-tjetrën, zakonisht u caktohen shenja të ndryshme.

  Prandaj, ne ramë dakord të caktojmë shenja për ngarkesat elektrike, duke i ndarë ngarkesat në pozitive dhe negative (Fig. 8).

  Trupat e ngarkuar pozitivisht janë ata që veprojnë mbi trupat e tjerë të ngarkuar në të njëjtën mënyrë si qelqi i elektrizuar nga fërkimi ndaj mëndafshit. Trupat që veprojnë në të njëjtën mënyrë si dylli mbyllës i elektrizuar nga fërkimi në lesh quhen të ngarkuar negativisht. Nga eksperimentet e përshkruara më sipër, rezulton se ngarkesat e ngjashme sprapsin, ndryshe nga ngarkesat tërheqin).

  4.1. Një elektroskop i ngarkuar me një shkop dylli preket me xhami të ngarkuar. Si do të ndryshojë devijimi i fletëve?

  4.2. Kur një shufër bronzi e mbajtur në dorë fërkohet me mëndafsh, ky i fundit nuk elektrizohet. Megjithatë, nëse ky eksperiment kryhet duke e izoluar shufrën nga dora, për shembull duke e mbështjellë me gome, mbi të do të ngrihen ngarkesa. Shpjegoni ndryshimin në rezultatet në këto dy eksperimente.

  4.3. Si, me një pishtar në dorë, mund të hiqni ngarkesat elektrike nga një dielektrik, për shembull, nga një shufër xhami e elektrizuar?

  4.4. Qëndroni në një dërrasë druri të vendosur mbi katër mbështetëse izoluese, si gota të forta qelqi, merrni një copë leshi në dorë dhe filloni të rrihni gëzofin në tryezën e drurit. Shoku juaj mund të nxjerrë një shkëndijë nga trupi juaj duke ngritur dorën drejt tij. Shpjegoni se çfarë ndodh.

  4.5. Si mund të vërtetojmë eksperimentalisht se mëndafshi, kur fërkohet me qelqin, elektrizohet dhe, për më tepër, negativisht?