Hangi yüke negatif denir. Elektrik yükü – pozitif ve negatif

2. Yin ve Yang parçacıkları. kütle ve antikütle. pozitif ve negatif yük. madde ve antimadde

1. Yin ve Yang parçacıkları.

1) Yin parçacıkları – Eteri emer– Evrenin eterik alanındaki Çekim alanını oluşturur.

Eterik alanın eteri, Kuvvetlerin Etkisi Yasasının 1. ilkesine uygun olarak böyle bir parçacığa doğru hareket etmeye çalışır - "Doğa boşluktan nefret eder." Parçacığa doğru hareket eden bu eterik akış Çekim Alanı.

Eter'i emen her parçacık, birim zaman başına kesin olarak tanımlanmış miktarda Eter'i emer. Eterik alanın Eter'inin her yerde aynı olması, herhangi bir sıkışma ya da seyrelme olmaması nedeniyle Eter'in emilme oranından söz edebiliriz. Emilim oranı, birim zaman başına parçacık tarafından emilen eter miktarını tam olarak gösterecektir.

2) Yang parçacıkları – Eter yayan– Evrenin eterik alanında İtme Alanını oluşturun.

Eterik alanın eteri, Kuvvetlerin Etkisi Yasasının 2. ilkesine uygun olarak böyle bir parçacıktan uzaklaşma eğilimindedir - "Doğa aşırılığa tolerans göstermez." Parçacıktan uzaklaşan bu eterik akış İtme Alanı.

Eter yayan her parçacık, birim zaman başına kesin olarak tanımlanmış miktarda Eter yayar. Eter emisyon oranı, bir parçacık tarafından birim zamanda yayılan Eter miktarını gösterir.

2. Kütle – antikütle.

Şimdi bilimde var olan fiziksel nicelik, kütle ve bu kitapta sıklıkla kullanılan kavramlar olan Çekim Alanı ve İtme Alanı arasında bir paralellik kuralım.

Çekim Alanlarına Sahip Parçacıklar (Yin parçacıkları) süreçten sorumlu yer çekimi– yani diğer parçacıkların kendilerine çekilmesi. Çekim Alanı işte budur ağırlık.

İtme Alanlarına Sahip Parçacıklar (Yang parçacıkları) süreçten sorumludurlar yerçekimine karşı(henüz resmi bilim tarafından tanınmamıştır) - yani diğer parçacıkların onlardan itilme süreci. Bilimde İtme Alanı kavramıyla henüz bir örtüşme yoktur, bu nedenle yaratılması gerekecektir. Böylece, İtme Alanı karşı kütle.

3. Elektrik yükü - pozitif ve negatif.

Sanırım cisimlerin yerçekimsel etkileşimini tanımlayan bir formülü birleştirmek isteyen ve hala isteyen tek kişi ben değilim ( Yerçekimi Yasası), elektrik yüklerinin etkileşimine adanmış bir formülle ( Coulomb yasası). O halde hadi yapalım!

Kavramlar arasına eşittir işareti koymak gerekir ağırlık Ve pozitif yük ve kavramlar arası karşı kütle Ve negatif yük.

Pozitif bir yük (veya kütle), Yin parçacıklarını (Çekim Alanlarıyla birlikte) karakterize eder - yani, çevredeki eterik alandan eteri emer.

Ve negatif yük (veya antikütle), Yang parçacıklarını (İtme Alanlarıyla) karakterize eder - yani, çevreleyen eterik alana eter yayarlar.

Kesin olarak konuşursak, kütle (veya pozitif yük) ve antikütle (veya negatif yük) bize belirli bir parçacığın Eter'i emdiğini (veya yaydığını) gösterir.

Elektrodinamiğin, aynı işaretli yüklerin (hem negatif hem de pozitif) itilmesi ve farklı işaretli yüklerin birbirine çekilmesi şeklindeki konumuna gelince, bu tamamen doğru değildir. Bunun nedeni ise elektromanyetizma üzerine yapılan deneylerin tam olarak doğru yorumlanmamasıdır.

Çekici Alanlara (pozitif yüklü) sahip parçacıklar asla birbirini itmeyecektir. Sadece çekiyorlar. Ancak İtme Alanlarına (negatif yüklü) sahip parçacıklar aslında her zaman birbirlerini itecektir (mıknatısın negatif kutbu dahil).

Çekici Alanlara sahip parçacıklar (pozitif yüklü) her türlü parçacığı kendilerine çeker: hem negatif yüklü (İtme Alanlarıyla) hem de pozitif yüklü (Çekici Alanlarla). Bununla birlikte, eğer her iki parçacık da bir Çekim Alanına sahipse, o zaman Çekim Alanı daha büyük olan, diğer parçacığı, daha küçük Çekim Alanına sahip parçacığa göre daha büyük ölçüde kendisine doğru kaydıracaktır.

4. Madde – antimadde.

Fizikte konu Bunlar cisimleri, bu cisimleri oluşturan kimyasal elementleri ve temel parçacıkları da adlandırırlar. Genel olarak terimin bu şekilde kullanılması yaklaşık olarak doğru kabul edilebilir. Nihayet Konu ezoterik bir bakış açısından bunlar güç merkezleri, temel parçacıkların küreleridir. Kimyasal elementler temel parçacıklardan, cisimler ise kimyasal elementlerden oluşur. Ama sonunda her şeyin temel parçacıklardan oluştuğu ortaya çıktı. Ancak kesin olmak gerekirse, etrafımızda Maddeyi değil Ruhları, yani temel parçacıkları görüyoruz. Bir kuvvet merkezinin aksine (yani, Maddenin aksine Ruh) temel bir parçacık bir nitelikle donatılmıştır - Eter yaratılır ve onun içinde kaybolur.

Konsept madde fizikte kullanılan madde kavramıyla eş anlamlı sayılabilir. Madde, kelimenin tam anlamıyla, bir insanın etrafındaki şeylerin, yani kimyasal elementlerin ve bunların bileşiklerinin yapıldığı şeydir. Ve daha önce de belirtildiği gibi kimyasal elementler temel parçacıklardan oluşur.

Bilimde madde ve madde için zıt anlamlı kavramlar vardır - antimadde Ve antimadde, birbiriyle eşanlamlıdır.

Bilim insanları antimaddenin varlığını kabul ediyor. Ancak antimadde zannettikleri şey aslında antimadde değildir. Aslında antimadde bilimde her zaman el altındaydı ve elektromanyetizma deneylerinin başlamasından bu yana çok uzun zaman önce dolaylı olarak keşfedilmişti. Ve çevremizdeki dünyadaki varlığının tezahürlerini sürekli hissedebiliyoruz. Antimadde, temel parçacıkların (Ruhlar) ortaya çıktığı anda maddeyle birlikte Evrende ortaya çıktı. Madde– bunlar Yin parçacıklarıdır (yani Çekim Alanlarına sahip parçacıklar). Antimadde(antimadde) Yang parçacıklarıdır (İtme Alanlarına sahip parçacıklar).

Yin ve Yang parçacıklarının özellikleri tam tersidir ve bu nedenle aranan madde ve antimadde rolü için mükemmeldirler.

Olumlu bir sonuca uyum sağlayın Sevgili kadınlar, dikkatinizi olumsuz örneklere odaklamamaya çalışın. Çoğu zaman "iyi dilekçiler" birçok başarısız hamilelik sonuçlarından bahseder. Bu durum özellikle hastanede oda arkadaşlarının

Gizli 7. Olumlu bir sonuç alın İki fare bir kavanoz ekşi kremaya düştü. Dışarı çıkmayacağına karar veren biri boğuldu. İkincisi uzun süre debelendi, yağı çalkaladı ve dışarı çıktı. Çabalarınızın olumlu sonucundan biraz şüphe duyuyorsanız, o zaman hiçbir şeyiniz yok demektir.

08. Kütle ve sıcaklık Bir parçacığın herhangi bir dönüşümü ve buna bağlı olarak sıcaklığındaki bir artış, onu çeken herhangi bir nesneye göre içinde ortaya çıkan Çekici Kuvvetin büyüklüğünde bir azalmaya yol açar, örneğin, herhangi bir kimyasalla ilgili

02. Madde, vücut, çevre Madde aşağıdakilerden oluşabilir: 1. Aynı veya farklı kalitede serbest temel parçacıklardan;2. Aynı veya farklı kalitede kimyasal elementlerden;3. Ya aynı kalitede ya da farklı nitelikteki kimyasal elementlerden ve bunların biriktirdiği

MALZEMELER (madde) 1041. ALÜMİNYUM - güvenilmezlik, değişkenlik; “Ucuz” niyetler, vaatler.1042. ZIRH - koruma.1043. GRANİT sertliğin ve ulaşılmazlığın simgesidir. Isırma, değerli bilginin zor bir şekilde elde edilmesidir.1044. Yakıt ve yağlayıcılar (yakıtlar ve yağlayıcılar, benzin, gazyağı) -

Birinci senaryo, olumsuz Oldukça güzel, iki çocuk annesi genç bir kadın, neredeyse hiçbir yerde çalışmadı, ama her zaman biri ona yardım etti: akrabalar, eski kocası, nadir erkek arkadaşları... Bir gün, orta yaşlı bir adamla tanıştı. kendi küçük işletmesi.

İkinci senaryo, olumlu Bir kız tatlı, sessiz bir çocuktu. Kimseye sorun çıkarmadan saatlerce bebeklerle oynayabilirdi. Oyuncak bebeklerinin elbiseleri her zaman özenle ütülenir ve yıllarca raflarda dururdu. Ve kız kendi elbiselerini çok dikkatli giyiyordu.

Deha beynin kütlesi mi, yoksa kıvrımların sayısı mı? Yüzyıllardır insanlar dehanın sırrını çözmeye çalışıyorlar. Sadece nereden geldiğini bilmemekle kalmıyoruz, çoğu zaman ne olduğunu bile formüle edemiyoruz. İngiliz şair Coleridge'e göre,

Devasa bir canlılık ve enerji yükü İçimde, tüm dünya döngüsü boyunca devasa bir yeni doğan canlılık yükü var. Tüm bu dünya döngüsü boyunca enerjik, neşeli bir yaşam için Tanrı'dan devasa bir canlılık yükü aldım. Bütün hayatım önümde.

4. Yeni bir canlılık yükü Rab Tanrı, yıl boyunca 24 saat sürekli bir akışla, onlarca yıl boyunca genç, neşeli, enerjik bir yaşam için bana yeni devasa bir canlılık yükü döküyor. Tamamen yeni, devasa bir canlılık yüküyle doluyum. İçinde

Egregorial insan, kitle Belki de insan topluluğunun en istikrarlı kısmıyla başlayalım. Egregor kitlesinden, özel bir şey konusunda tutkulu olmayan ortalama istatistiksel kişilerin dalgın bir şekilde oynadığı bir rol, hemen hemen her ülkede nüfusun çoğunluğudur.

CANLI - enerji yükü alın Bu kelime şifacı size yardımcı olacaktır: yeni bir enerji yükü alın, aktif olarak düşünmeye ve hareket etmeye başlayın Uygulayın: tam bağlılığınızı gerektiren bir göreve başlamadan önce, olup biten her şeye karşı ilgisizlik ve kayıtsızlık hissettiğinizde etrafında

UZAYDA GİZLİ MADDE Bu kitabın içeriğinden, Evren'de maddenin bulunmadığı hiçbir yerin (bir nokta bile!) olmadığı okuyucu için oldukça açık hale geliyor. Uzayda hiçbir gök cismi gözlemlenmese bile, bu hiç de öyle değil

15. Zihin Şeyleri “Zihin” kelimesi birçok farklı şekilde kullanılmaktadır. Ana anlamı algı mekanizmasıdır. "Zihin" hakkında konuştuğumuzda genellikle düşünen, rasyonel zihin, kendi kendine konuşan zihin, "ben benim" zihni, buna benzer zihin anlamına gelir. Ancak bu zihin temsil eder.

Elektrik yükü, bazı temel parçacıkların doğasında bulunan fiziksel bir niceliktir. Elektromanyetik alan aracılığıyla yüklü cisimler arasındaki çekim ve itme kuvvetleriyle kendini gösterir. Yükün fiziksel özelliklerini ve yük türlerini ele alalım.

Elektrik yükünün genel anlaşılması

Sıfır olmayan bir elektrik yüküne sahip olan madde, elektromanyetik alanla aktif olarak etkileşime girer ve karşılığında bu alanı oluşturur. Yüklü bir cismin elektromanyetik alanla etkileşimi, insanoğlunun bildiği dört tür kuvvet etkileşiminden biridir. Yükler ve yük türleri hakkında konuşursak, standart model açısından bakıldığında, bir elektrik yükünün, bir cismin veya parçacığın bir elektromanyetik alanın taşıyıcılarını (fotonlar) başka bir yüklü cisim veya elektromanyetik ile değiştirme yeteneğini yansıttığı belirtilmelidir. alan.

Farklı yük türlerinin önemli özelliklerinden biri, toplamlarının yalıtılmış bir sistemde korunmasıdır. Yani toplam ücret, sistem içinde gerçekleşen etkileşimin türüne bakılmaksızın süresiz olarak uzun bir süre korunur.

Elektrik yükü sürekli değildir. Robert Millikan'ın deneyleri elektrik yükünün ayrık doğasını gösterdi. Doğada bulunan yük türleri pozitif ya da negatif olabilir.

Pozitif ve negatif yükler

İki tür yükün taşıyıcıları protonlar ve elektronlardır. Tarihsel nedenlerden dolayı, bir elektronun yükü negatif kabul edilir, değeri -1'dir ve -e ile gösterilir. Protonun pozitif yükü +1'dir ve +e olarak gösterilir.

Bir cisim elektronlardan daha fazla proton içeriyorsa, pozitif yüklü kabul edilir. Doğadaki pozitif yük türünün çarpıcı bir örneği, cam çubuğun ipek bir kumaşa sürtülmesinden sonra oluşan yüktür. Buna göre, eğer bir cisim protonlardan daha fazla elektron içeriyorsa negatif yüklü kabul edilir. Bu tür elektrik yükü plastik bir cetvelin yünle ovulması durumunda gözlenir.

Bir proton ve elektronun yükünün çok küçük olmasına rağmen temel olmadığını unutmayın. Kuarklar keşfedildi; elektron ve protonun yüküne göre ±1/3 ve ±2/3 yüke sahip temel parçacıklar oluşturan “tuğlalar”.

Ölçü birimi

Hem pozitif hem de negatif yük türleri, uluslararası SI birim sisteminde coulomb cinsinden ölçülür. 1 coulomb'luk yük, 1 amperlik akım gücünde bir iletkenin kesitinden 1 saniyede geçmesi olarak tanımlanan çok büyük bir yüktür. Bir kolye 6.242*1018 serbest elektrona karşılık gelir. Bu, bir elektronun yükünün -1/(6,242*10 18) = - 1,602*10 -19 coulomb olduğu anlamına gelir. Aynı değer, yalnızca artı işaretiyle birlikte, doğadaki başka bir yük türünün - bir protonun pozitif yükünün - karakteristiğidir.

Elektrik Yükünün Kısa Tarihi

Antik Yunan zamanlarından beri, cildinizi kehribar üzerine sürdüğünüzde, saman veya kuş tüyü gibi hafif cisimleri çekme yeteneği kazandığı bilinmektedir. Bu keşif, 2500 yıl önce yaşamış olan Yunan filozof Miletoslu Thales'e aittir.

1600 yılında İngiliz doktor William Gilbert birçok malzemenin ovalandığında kehribar gibi davrandığını fark etti. Eski Yunanca'daki "amber" kelimesi "elektron" gibi geliyor. Gilbert bu terimi tüm bu tür olaylar için kullanmaya başladı. Daha sonra "elektrik" ve "elektrik yükü" gibi başka terimler ortaya çıktı. Gilbert, çalışmasında manyetik ve elektriksel olayları da ayırt edebildi.

Elektrik yüklü cisimler arasında çekim ve itmenin varlığının keşfi fizikçi Stefan Gray'e aittir. İki tür elektrik yükünün varlığını öne süren ilk bilim adamı, Fransız kimyager ve fizikçi Charles Francois Dufay'dı. Elektrik yükü olgusu da Benjamin Franklin tarafından ayrıntılı olarak incelenmiştir. 18. yüzyılın sonunda Fransız fizikçi Charles Augustin de Coulomb ünlü yasasını keşfetti.

Bununla birlikte, tüm bu gözlemler ancak 19. yüzyılın ortalarında tutarlı bir elektrik teorisi halinde formüle edilebildi. Burada Michael Faraday'ın elektroliz süreçleri ve elektromanyetik olayları tamamen tanımlayan James Maxwell üzerine yaptığı çalışmaların önemine dikkat edilmelidir.

Elektriğin doğası ve ayrık elektrik yükü hakkındaki modern fikirler, varlığını elektronu keşfeden Joseph Thomson ve yükünü ölçen Robert Millikan'ın çalışmalarına borçludur.

Manyetik moment ve elektrik yükü

Benjamin Franklin yük türlerini belirledi. Bunlardan iki tane var: olumlu ve olumsuz. Aynı işaretli iki yük birbirini iter, zıt işaretli iki yük çeker.

Kuantum mekaniği ve parçacık fiziğinin gelişmesiyle birlikte parçacıkların elektrik yükünün yanı sıra spin adı verilen bir manyetik momente de sahip olduğu gösterildi. Temel parçacıkların elektriksel ve manyetik özelliklerinden dolayı doğada bir elektromanyetik alan mevcuttur.

Elektrik yükünün korunumu ilkesi

Birçok deneyin sonuçlarına göre, elektrik yükünün korunumu ilkesi, bir yükü yok etmenin ya da yoktan yaratmanın hiçbir yolu olmadığını, yalıtılmış bir sistemdeki herhangi bir elektromanyetik süreçte toplam elektrik yükünün korunduğunu ifade etmektedir.

Elektrifikasyon işleminin bir sonucu olarak toplam proton ve elektron sayısı değişmez, sadece yüklerin ayrılması vardır. Sistemin daha önce olmayan bir kısmında elektrik yükü ortaya çıkabilir, ancak sistemin genel yükü yine de değişmeyecektir.

Elektrik yükü yoğunluğu

Yük yoğunluğu birim uzunluk, alan veya alan hacmi başına miktarı ifade eder. Bu bağlamda üç tür yoğunluktan bahsediyorlar: doğrusal, yüzey ve hacimsel. İki tür yük olduğundan yoğunluk da pozitif ve negatif olabilir.

Elektrik yükünün kuantize edilmiş olmasına, yani ayrık olmasına rağmen, bir dizi deney ve işlemde taşıyıcılarının sayısı o kadar büyüktür ki bunların vücut boyunca eşit olarak dağıldığı düşünülebilir. Bu iyi yaklaşım, elektriksel olaylara ilişkin bir dizi önemli deneysel yasayı elde etmemizi sağlar.

Charles Coulomb, 1785 yılında, iki nokta yükünün burulma terazisindeki davranışını, yani aralarındaki mesafenin boyutlarını önemli ölçüde aştığını incelerken, elektrik yükleri arasındaki etkileşim yasasını keşfetti. Bilim adamı bu yasayı şu şekilde formüle etti:

Durgun haldeki iki nokta yükün etkileşime girdiği her kuvvetin büyüklüğü, elektrik yüklerinin çarpımı ile doğru orantılı ve onları ayıran mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Etkileşim kuvvetleri yüklü cisimleri birleştiren çizgi boyunca yönlendirilir.

Coulomb yasasının yüklerin türüne bağlı olmadığına dikkat edin: yükün işaretini değiştirmek, modülünü korurken yalnızca etki eden kuvvetin yönünü ters yönde değiştirecektir. Coulomb kanunundaki orantı katsayısı, yüklerin dikkate alındığı ortamın dielektrik sabitine bağlıdır.

Böylece Coulomb kuvvetinin formülü şu şekilde yazılır: F = k*q 1 *q 2 /r 2, burada q 1, q 2 yüklerin büyüklükleridir, r, yükler arasındaki mesafedir, k = 9*10 9 N*m2 /Cl2 - vakum için orantı katsayısı.

Evrensel dielektrik sabiti ε 0 aracılığıyla k sabiti ve ε malzemesinin dielektrik sabiti şu şekilde ifade edilir: k = 1/(4*pi*ε*ε 0), burada pi pi sayısıdır ve ε > 1'dir. herhangi bir ortam.

Coulomb yasası aşağıdaki durumlarda geçerli değildir:

• yüklü parçacıklar hareket etmeye başladığında ve özellikle hızları ışık hızına yaklaştığında;
• Yükler arasındaki mesafe geometrik boyutlarına göre küçük olduğunda.

Coulomb yasasının matematiksel biçiminin, elektrik yükünün rolünün cismin kütlesi tarafından oynandığı evrensel çekim yasasıyla örtüştüğünü belirtmek ilginçtir.

Elektrik yükünü ve elektrifikasyonu aktarma yöntemleri

Elektrifikasyon, elektriksel olarak nötr bir gövdenin sıfır olmayan bir yük elde etmesinin bir sonucu olarak anlaşılmaktadır. Bu süreç, temel yük taşıyıcılarının, çoğunlukla da elektronların hareketi ile ilişkilidir. Aşağıdaki yöntemleri kullanarak vücuda elektrik verebilirsiniz:

• Temas sonucunda. Yüklü bir cisim, iletken bir malzemeden oluşan başka bir cisme dokunursa, bu cisim bir elektrik yükü alacaktır.
• Bir yalıtkanın başka bir malzemeye sürtünmesi.
• Elektrik indüksiyonu. Bu fenomenin özü, harici bir elektrik alanının etkisiyle vücut içindeki elektrik yüklerinin yeniden dağıtılmasıdır.
• Elektromanyetik radyasyonun katı madde üzerindeki etkisi nedeniyle elektronların bir katıdan fırlatıldığı fotoelektrik etki olgusu.
• Elektroliz. Tuzların, asitlerin ve alkalilerin eriyiklerinde ve çözeltilerinde meydana gelen fiziksel ve kimyasal bir süreç.
• Termoelektrik etki. Bu durumda vücuttaki sıcaklık değişimlerinden dolayı elektriklenme meydana gelir.

Çevremizdeki dünyadaki tüm cisimler iki tür kararlı parçacıktan oluşur: pozitif yüklü protonlar ve aynı yüke ve negatif işarete sahip elektronlar. Elektron sayısı proton sayısına eşittir. Bu nedenle Evren elektriksel olarak nötrdür.

Elektron ve proton asla ( en azından son 14 milyar yıldır) çürümezse, Evren herhangi bir insan etkisiyle tarafsızlığını ihlal edemez. Tüm cisimler genellikle elektriksel olarak nötrdür, yani aynı sayıda elektron ve proton içerirler.

Bir cismi şarj etmek için, onu başka bir cisme aktararak ondan çıkarmak veya başka bir cisimden belirli sayıda N elektron veya proton alarak ona eklemek gerekir. Vücudun yükü Ne'ye eşit olacaktır. Hatırlamak gerekir ( genellikle unutulan şey), karşıt işaretteki (Ne) aynı yükün kaçınılmaz olarak başka bir cisim (veya cisimler) üzerinde oluştuğu anlamına gelir. Bir ebonit çubuğu yüne sürterek sadece eboniti değil, aynı zamanda yünü de yükleriz ve birinden diğerine bazı elektronları aktarırız.

Doğrulama ve yanlışlama ilkelerine göre aynı zıt yüklere sahip iki cismin çekiciliğine ilişkin ifade bilimseldir, çünkü prensipte deneysel olarak doğrulanabilir veya çürütülebilir. Burada deney, üçüncü cisimlerin katılımı olmadan, elektronların veya protonların bir kısmının bir deney gövdesinden diğerine basitçe aktarılmasıyla tamamen gerçekleştirilebilir.

Benzer suçlamaların geri çevrildiğine ilişkin açıklamayla tablo tamamen farklı. Önemli olan şu ki sadece ikiörneğin pozitif, deneyi gerçekleştirmek için q1, q2 yükü oluşturulamıyorçünkü onları yaratmaya çalışırken her zaman kaçınılmazdır üçüncüsü belirir, negatif yük q3 = -(qi + q2). Bu nedenle deneye mutlaka iki kişi katılmayacaktır, ve üç suçlama. Aynı isimdeki iki yük ile deney yapmak prensip olarak imkansızdır.

Dolayısıyla Coulomb'un benzer suçlamaların söz konusu ilkelere göre geri çevrileceğine ilişkin açıklaması bilim dışıdır.

Aynı nedenden ötürü, q1, - q2 farklı işaretli iki yükle yapılan bir deney, eğer bu yükler birbirine eşit değilse imkansızdır. Burada etkileşime katılan üçüncü bir yük olan q3 = q1 - q2 kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. ve ortaya çıkan kuvveti etkiler.

Üçüncü bir suçlamanın varlığı Coulomb'un kör destekçileri tarafından unutuldu ve dikkate alınmadı. Zıt işaretli aynı yüklere sahip iki cisim, atomların iki yüklü parçaya bölünmesi ve bu parçaların bir gövdeden diğerine aktarılmasıyla oluşturulabilir. Böyle bir boşlukla iş yapılmalı ve enerji harcanmalıdır. Doğal olarak yüklü kısımlar daha az enerjiyle orijinal hallerine dönme ve bağlanma eğiliminde olacak, yani birbirlerini çekmeleri gerekecektir.

Kısa mesafeli etkileşim açısından bakıldığında, herhangi bir etkileşim, etkileşim halindeki cisimler arasında maddi bir şey alışverişinin varlığını gerektirir ve uzaktan anlık eylem ve telekinezi imkansızdır. Yükler arasındaki elektrostatik etkileşimler sabit bir elektrik alanı tarafından gerçekleştirilir. Ne olduğunu bilmiyoruz ama enerjiye, kütleye, momentuma ve sonlu bir yayılma hızına sahip olduğundan alanın maddi olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz.

Elektrik alanını temsil etmek için benimsenen kuvvet çizgileri bir yükten (pozitif) çıkar ve boşlukta kopamaz, her zaman başka bir (negatif) yüke girer. Bir yükten diğerine dokunaçlar gibi uzanarak onları birbirine bağlarlar. Şarj sisteminin enerjisini azaltmak için alanın kapladığı hacim minimuma indirilir. Bu nedenle, elektrik alanının uzatılmış "dokunaçları", şarj sırasında gerilen elastik elastik bantlar gibi her zaman büzülme eğilimindedir. Bu büzülme nedeniyle farklı yüklerin çekimi meydana gelir. Çekim kuvveti deneysel olarak ölçülebilir. Coulomb yasasını verir.

Aynı isimdeki suçlamalarda ise durum tamamen farklıdır.İki yükün toplam elektrik alanı her birini terk ederek sonsuza gider ve bir yükün alanları ile diğer yüklerin alanları arasında temas sağlanamaz. Bir yükün elastik “dokunaçları” diğerine ulaşmaz. Bu nedenle, bir yükün diğerine doğrudan maddi etkisi yoktur. etkileşime girecek hiçbir şeyleri yok. Dolayısıyla telekineziyi tanımadığımız için itme de olamaz.

O halde eleroskop bıçaklarının farklılığını ve Coulomb'un deneylerinde gözlemlenen yük itimini nasıl açıklayabiliriz? Deneyimimiz için iki pozitif yük oluşturduğumuzda, kaçınılmaz olarak çevredeki alanda negatif bir yük oluşturduğumuzu unutmayalım.

Burada ona duyulan çekim yanlıştır ve itici olarak algılanır..

Elektrik mühendisliği hakkında özet

Tamamlayan: Agafonov Roman

Luga Tarımsal Endüstri Koleji

Ücretin her bakımdan tatmin edici kısa bir tanımını yapmak mümkün değildir. Atom, sıvı kristaller, moleküllerin hıza göre dağılımı vb. gibi çok karmaşık oluşum ve süreçlere anlaşılır açıklamalar bulmaya alışkınız. Ancak günümüz bilimine göre herhangi bir iç mekanizmadan yoksun, daha basit kavramlara bölünemeyen en temel, temel kavramlar artık tatmin edici bir şekilde kısaca açıklanamaz. Özellikle nesneler doğrudan duyularımız tarafından algılanmıyorsa. Elektrik yükünün ifade ettiği tam da bu temel kavramlardır.

Öncelikle elektrik yükünün ne olduğunu değil, şu ifadenin arkasında neyin saklı olduğunu bulmaya çalışalım: Bu cisim veya parçacık bir elektrik yüküne sahiptir.

Tüm cisimlerin, daha basit (bilimin artık bildiği kadarıyla) parçacıklara bölünemeyen küçük parçacıklardan oluştuğunu ve bu nedenle bunlara temel adı verildiğini biliyorsunuz. Tüm temel parçacıkların kütlesi vardır ve bu nedenle birbirlerini çekerler. Evrensel çekim yasasına göre, aralarındaki mesafe arttıkça çekim kuvveti nispeten yavaş bir şekilde azalır: mesafenin karesiyle ters orantılıdır. Ek olarak, temel parçacıkların çoğu, hepsi olmasa da, mesafenin karesiyle ters orantılı olarak azalan bir kuvvetle birbirleriyle etkileşime girme yeteneğine sahiptir, ancak bu kuvvet, yerçekimi kuvvetinden çok daha büyüktür. . Böylece, Şekil 1'de şematik olarak gösterilen hidrojen atomunda elektron, çekim kuvvetinden 1039 kat daha büyük bir kuvvetle çekirdeğe (proton) çekilir.

Parçacıklar birbirleriyle, mesafe arttıkça yavaş yavaş azalan ve yerçekimi kuvvetinden kat kat daha büyük kuvvetlerle etkileşime giriyorsa, bu parçacıkların elektrik yüküne sahip olduğu söylenir. Parçacıkların kendilerine yüklü denir. Elektrik yükü olmayan parçacıklar vardır, ancak parçacık olmadan elektrik yükü yoktur.

Yüklü parçacıklar arasındaki etkileşimlere elektromanyetik denir. Elektronların ve protonların elektriksel olarak yüklü olduğunu söylediğimizde, bu onların belirli bir türde (elektromanyetik) etkileşime girebilecekleri anlamına gelir, başka bir şey değil. Parçacıkların yükünün olmaması, bu tür etkileşimleri tespit edemediği anlamına gelir. Kütlenin yerçekimsel etkileşimlerin yoğunluğunu belirlemesi gibi, elektrik yükü de elektromanyetik etkileşimlerin yoğunluğunu belirler. Elektrik yükü, temel parçacıkların çevredeki dünyadaki davranışlarını belirleyen ikinci (kütleden sonra) en önemli özelliğidir.

Böylece

Elektrik yükü, parçacıkların veya cisimlerin elektromanyetik kuvvet etkileşimlerine girme özelliğini karakterize eden fiziksel bir skaler miktardır.

Elektrik yükü q veya Q harfleriyle sembolize edilir.

Tıpkı mekanikte olduğu gibi, birçok problemin çözümünü önemli ölçüde basitleştirmeyi mümkün kılan maddi nokta kavramı sıklıkla kullanıldığı gibi, yüklerin etkileşimini incelerken nokta yükü fikri etkilidir. Nokta yükü, boyutları bu gövdeden gözlem noktasına ve diğer yüklü cisimlere olan mesafeden önemli ölçüde daha az olan yüklü bir cisimdir. Özellikle, iki noktasal yükün etkileşimi hakkında konuşurlarsa, söz konusu iki yüklü cisim arasındaki mesafenin doğrusal boyutlarından önemli ölçüde daha büyük olduğunu varsayarlar.

Temel bir parçacığın elektrik yükü, parçacıkta ondan ayrılabilecek, bileşen parçalarına ayrılabilecek ve yeniden birleştirilebilecek özel bir "mekanizma" değildir. Bir elektron ve diğer parçacıklar üzerinde bir elektrik yükünün varlığı, yalnızca aralarında belirli etkileşimlerin varlığı anlamına gelir.

Doğada zıt işaretli yüklere sahip parçacıklar vardır. Protonun yüküne pozitif, elektronun yüküne ise negatif denir. Bir parçacık üzerindeki yükün pozitif işareti elbette onun herhangi bir özel avantajı olduğu anlamına gelmez. İki işaretli yüklerin eklenmesi, yüklü parçacıkların hem çekebildiği hem de itebildiği gerçeğini ifade eder. Yük işaretleri aynıysa parçacıklar birbirini iter, yük işaretleri farklıysa çeker.

Şu anda iki tür elektrik yükünün varlığının nedenlerine ilişkin bir açıklama bulunmamaktadır. Her durumda, pozitif ve negatif yükler arasında hiçbir temel fark bulunmaz. Parçacıkların elektrik yüklerinin işaretleri ters yönde değişseydi, doğadaki elektromanyetik etkileşimlerin doğası değişmezdi.

Pozitif ve negatif yükler evrende çok iyi dengelenmiştir. Ve eğer Evren sonluysa, o zaman toplam elektrik yükü büyük ihtimalle sıfıra eşit olacaktır.

En dikkat çekici şey, tüm temel parçacıkların elektrik yükünün kesinlikle aynı büyüklükte olmasıdır. Tüm yüklü temel parçacıkların sahip olduğu, temel adı verilen bir minimum yük vardır. Yük, proton gibi pozitif veya elektron gibi negatif olabilir, ancak yük modülü her durumda aynıdır.

Yükün bir kısmını örneğin bir elektrondan ayırmak imkansızdır. Bu belki de en şaşırtıcı şey. Hiçbir modern teori, neden tüm parçacıkların yüklerinin aynı olduğunu açıklayamaz ve minimum elektrik yükünün değerini hesaplayamaz. Çeşitli deneyler kullanılarak deneysel olarak belirlenir.

1960'larda, yeni keşfedilen temel parçacıkların sayısı endişe verici derecede artmaya başladıktan sonra, güçlü etkileşime giren tüm parçacıkların kompozit olduğu varsayıldı. Daha temel parçacıklara kuark adı verildi. Şaşırtıcı olan, kuarkların kesirli bir elektrik yüküne sahip olmalarıydı: temel yükün 1/3'ü ve 2/3'ü. Proton ve nötron oluşturmak için iki tür kuark yeterlidir. Ve görünüşe göre maksimum sayıları altıyı geçmiyor.

Kaçınılmaz yük sızıntısı nedeniyle, uzunluk standardına (bir metre) benzer şekilde, bir elektrik yükü biriminin makroskobik bir standardını oluşturmak imkansızdır. Bir elektronun yükünü tek olarak almak doğal olacaktır (bu artık atom fiziğinde yapılmaktadır). Ancak Coulomb'un zamanında doğadaki elektronların varlığı henüz bilinmiyordu. Ayrıca elektronun yükü çok küçüktür ve bu nedenle standart olarak kullanılması zordur.

Geleneksel olarak pozitif ve negatif olarak adlandırılan iki tür elektrik yükü vardır. Pozitif yüklü cisimler, diğer yüklü cisimler üzerinde ipek ile sürtünmeyle elektriklenen camla aynı şekilde etki gösteren cisimlerdir. Yünün sürtünmesiyle elektriklenen ebonit gibi davranan cisimlere negatif yüklü denir. Camdan kaynaklanan yükler için "pozitif", ebonitten kaynaklanan yükler için "negatif" adının seçimi tamamen rastgeledir.

Yükler bir vücuttan diğerine (örneğin doğrudan temas yoluyla) aktarılabilir. Vücut kütlesinin aksine, elektrik yükü belirli bir cismin ayrılmaz bir özelliği değildir. Aynı vücut farklı koşullar altında farklı yüklere sahip olabilir.

Benzer yükler iter, farklı yükler çeker. Bu aynı zamanda elektromanyetik kuvvetler ile yerçekimsel kuvvetler arasındaki temel farkı da ortaya koymaktadır. Yerçekimi kuvvetleri her zaman çekici kuvvetlerdir.

Elektrik yükünün önemli bir özelliği ayrıklığıdır. Bu, herhangi bir cismin q yükünün bu temel yükün katı olması için en küçük, evrensel ve daha da bölünemez bir temel yükün olduğu anlamına gelir:

N bir tamsayı olduğunda e, temel yükün değeridir. Modern kavramlara göre bu yük, sayısal olarak e = 1,6∙10-19 C elektron yüküne eşittir. Temel yükün değeri çok küçük olduğundan, gözlemlenen ve pratikte kullanılan yüklü cisimlerin çoğu için N sayısı çok büyüktür ve yük değişiminin ayrık doğası görülmez. Bu nedenle normal koşullar altında cisimlerin elektrik yükünün neredeyse sürekli değiştiğine inanılmaktadır.

Elektrik yükünün korunumu kanunu.

Kapalı bir sistemin içinde, herhangi bir etkileşim için elektrik yüklerinin cebirsel toplamı sabit kalır:

Yalıtılmış (veya kapalı) bir sistemi, elektrik yüklerinin dışarıdan verilmediği ve ondan çıkarılmadığı bir cisimler sistemi olarak adlandıracağız.

Doğanın hiçbir yerinde ve hiçbir zaman aynı işarete sahip bir elektrik yükü ortaya çıkmaz veya kaybolmaz. Pozitif bir elektrik yükünün ortaya çıkışına her zaman eşit bir negatif yükün görünümü eşlik eder. Ne pozitif ne de negatif yükler ayrı ayrı ortadan kaybolamaz; ancak modül olarak eşit olmaları durumunda birbirlerini karşılıklı olarak nötrleştirebilirler.

Temel parçacıklar bu şekilde birbirlerine dönüşebilirler. Ancak yüklü parçacıkların doğumu sırasında her zaman zıt işaretli yüklere sahip bir çift parçacığın ortaya çıkışı gözlenir. Bu tür birkaç çiftin eşzamanlı doğuşu da gözlemlenebilir. Yüklü parçacıklar, yalnızca çiftler halinde nötr olanlara dönüşerek kaybolur. Bütün bu gerçekler, elektrik yükünün korunumu yasasının sıkı bir şekilde uygulanması konusunda hiçbir şüpheye yer bırakmıyor.

Elektrik yükünün korunumunun nedeni hala bilinmemektedir.

Vücudun elektriklenmesi

Makroskobik cisimler kural olarak elektriksel olarak nötrdür. Herhangi bir maddenin atomu nötrdür çünkü içindeki elektron sayısı çekirdekteki proton sayısına eşittir. Pozitif ve negatif yüklü parçacıklar elektriksel kuvvetlerle birbirlerine bağlanarak nötr sistemler oluştururlar.

Büyük bir cisim, aynı yük işaretine sahip fazla sayıda temel parçacık içerdiğinde yüklenir. Bir cismin negatif yükü protonlara kıyasla elektron fazlalığından, pozitif yük ise onların eksikliğinden kaynaklanmaktadır.

Elektrik yüklü bir makroskobik cisim elde etmek veya dedikleri gibi onu elektriklendirmek için, negatif yükün bir kısmını onunla ilişkili pozitif yükten ayırmak gerekir.

Bunu yapmanın en kolay yolu sürtünmedir. Saçınıza bir tarak sürerseniz, en hareketli yüklü parçacıkların (elektronlar) küçük bir kısmı saçtan tarağa doğru hareket edecek ve onu negatif olarak yükleyecek ve saç pozitif olarak yüklenecektir. Sürtünmeyle elektrik verildiğinde, her iki cisim de zıt işaretli ancak büyüklükleri eşit yükler kazanır.

Sürtünmeyi kullanarak cisimleri elektriklendirmek çok basittir. Ancak bunun nasıl gerçekleştiğini açıklamanın çok zor bir iş olduğu ortaya çıktı.

1 versiyon. Cisimleri elektriklendirirken aralarındaki yakın temas önemlidir. Elektriksel kuvvetler elektronları vücut içinde tutar. Ancak farklı maddeler için bu kuvvetler farklıdır. Yakın temas sırasında elektronların vücutla bağlantısı nispeten zayıf olan bir maddenin elektronlarının küçük bir kısmı başka bir cisme geçer. Elektron hareketleri atomlar arası mesafeleri (10-8 cm) aşmaz. Ancak cesetler ayrılırsa her ikisi de suçlanacak. Cisimlerin yüzeyleri hiçbir zaman tam olarak pürüzsüz olmadığından, geçiş için gerekli olan cisimler arasındaki yakın temas sadece yüzeylerin küçük alanlarında kurulur. Cisimler birbirine sürtündüğünde yakın temasta olan alanların sayısı artar ve dolayısıyla bir cisimden diğerine geçen yüklü parçacıkların toplam sayısı artar. Ancak ebonit, pleksiglas ve diğerleri gibi iletken olmayan maddelerde (yalıtkanlar) elektronların nasıl hareket edebildiği açık değildir. Nötr moleküllere bağlanırlar.

Sürüm 2. İyonik LiF kristali (yalıtkan) örneğini kullanırsak bu açıklama şuna benzer. Bir kristalin oluşumu sırasında, çeşitli türde kusurlar ortaya çıkar, özellikle kristal kafesin düğümlerindeki boşluklar - doldurulmamış alanlar. Pozitif lityum iyonları ve negatif flor iyonları için boş yerlerin sayısı aynı değilse, kristal oluşumu üzerine hacimsel olarak yüklenecektir. Ancak yük bir bütün olarak kristal tarafından uzun süre tutulamaz. Havada her zaman belirli miktarda iyon bulunur ve kristalin yükü, yüzeyindeki bir iyon tabakası tarafından nötralize edilene kadar kristal onları havadan çeker. Farklı yalıtkanların farklı uzay yükleri vardır ve bu nedenle iyonların yüzey katmanlarının yükleri farklıdır. Sürtünme sırasında iyonların yüzey katmanları karışır ve yalıtkanlar ayrıldığında her biri yüklü hale gelir.

İki özdeş yalıtkan, örneğin aynı LiF kristalleri sürtünmeyle elektriklenebilir mi? Eğer aynı uzay yüklerine sahiplerse, o zaman hayır. Ancak kristalleşme koşulları farklıysa ve farklı sayıda boş yer ortaya çıktıysa, farklı kendi yüklerine de sahip olabilirler. Deneyimlerin gösterdiği gibi, aynı yakut, kehribar vb. kristallerinin sürtünmesi sırasında elektriklenme gerçekten meydana gelebilir. Ancak yukarıdaki açıklamanın her durumda doğru olması muhtemel değildir. Eğer cisimler örneğin moleküler kristallerden oluşuyorsa, o zaman içlerindeki boşlukların ortaya çıkması vücudun şarj edilmesine yol açmamalıdır.

Bedenleri elektriklendirmenin bir başka yolu da onları çeşitli radyasyonlara (özellikle ultraviyole, x-ışınları ve γ-radyasyonları) maruz bırakmaktır. Bu yöntem, radyasyonun etkisi altında elektronların metal yüzeyinden dışarı atılması ve iletkenin pozitif bir yük alması durumunda metalleri elektriklendirmek için en etkilidir.

Etki yoluyla elektriklenme. İletken yalnızca yüklü bir cisimle temas ettiğinde değil, aynı zamanda belli bir mesafede olduğunda da şarj edilir. Bu fenomeni daha ayrıntılı olarak inceleyelim. Yalıtılmış bir iletkenin üzerine hafif kağıtlar asalım (Şek. 3). İletken ilk başta yüklenmezse kanatlar yön değiştirmemiş konumda olacaktır. Şimdi, örneğin bir cam çubuk kullanarak, yüksek yüklü, yalıtılmış bir metal topu iletkene getirelim. Yüklü cisim iletkene temas etmemesine rağmen cismin uçlarında a ve b noktalarında asılı duran tabakaların yön değiştirdiğini göreceğiz. İletken etki yoluyla yüklendi; bu nedenle fenomenin kendisine "etki yoluyla elektriklenme" veya "elektriksel indüksiyon" adı verildi. Elektrik indüksiyonu yoluyla elde edilen yükler, indüklenmiş veya indüklenmiş olarak adlandırılır. Gövdenin ortasında a’ ve b’ noktalarında asılı duran yapraklar sapma yapmaz. Bu, indüklenen yüklerin yalnızca vücudun uçlarında ortaya çıktığı ve ortasının nötr veya yüksüz kaldığı anlamına gelir. A ve b noktalarında asılı duran levhalara elektrikli bir cam çubuk getirilerek, b noktasındaki levhaların itildiğini ve a noktasındaki levhaların çekildiğini doğrulamak kolaydır. Bu, iletkenin uzak ucunda toptakiyle aynı işaretli bir yükün göründüğü ve yakındaki kısımlarda farklı işaretli yüklerin ortaya çıktığı anlamına gelir. Yüklü topu kaldırarak yaprakların aşağı ineceğini göreceğiz. Deneyi topu negatif olarak yükleyerek (örneğin sızdırmazlık mumu kullanarak) tekrarlarsak, olay tamamen benzer şekilde ilerler.

Elektronik teorisi açısından bu olgular, bir iletkende serbest elektronların varlığıyla kolaylıkla açıklanabilir. Bir iletkene pozitif yük uygulandığında elektronlar ona doğru çekilir ve iletkenin en yakın ucunda birikir. Üzerinde belirli sayıda "fazla" elektron belirir ve iletkenin bu kısmı negatif yüklü hale gelir. En uçta elektron eksikliği ve dolayısıyla aşırı pozitif iyon vardır: burada pozitif bir yük ortaya çıkar.

Negatif yüklü bir cisim bir iletkenin yakınına getirildiğinde, elektronlar uzak uçta birikir ve yakın uçta aşırı miktarda pozitif iyon üretilir. Elektronların hareketine neden olan yük kaldırıldıktan sonra, iletken boyunca tekrar dağıtılırlar, böylece iletkenin tüm kısımları hala yüksüz kalır.

Yüklerin iletken boyunca hareketi ve uçlarında birikmesi, iletkenin uçlarında oluşan aşırı yüklerin etkisi, elektronların yeniden dağılımının meydana geldiği toptan yayılan elektrik kuvvetlerini dengeleyene kadar devam edecektir. Cismin ortasında yükün olmaması, toptan çıkan kuvvetlerin ve iletkenin uçlarında biriken fazla yüklerin serbest elektronlara etki ettiği kuvvetlerin burada dengelendiğini göstermektedir.

Yüklü bir cismin varlığında iletken parçalara bölünürse indüklenen yükler ayrılabilir. Böyle bir deneyim Şekil 2'de gösterilmektedir. 4. Bu durumda, yer değiştiren elektronlar, yüklü top kaldırıldıktan sonra artık geri dönemezler; çünkü iletkenin her iki kısmı arasında bir dielektrik (hava) vardır. Fazla elektronlar sol tarafa dağıtılır; b noktasındaki elektron eksikliği, b' noktasının alanından kısmen yenilenir, böylece iletkenin her bir kısmı yüklü hale gelir: sol - topun yüküne zıt bir yük ile, sağ - topun hücumuyla aynı adı taşıyan bir hücumla. Sadece a ve b noktalarındaki yapraklar değil, aynı zamanda a' ve b' noktalarındaki daha önce sabit olan yapraklar da ıraksar.

Burov L.I., Strelchenya V.M. A'dan Z'ye Fizik: öğrenciler, adaylar ve öğretmenler için. – Mn.: Paradox, 2000. – 560 s.

Myakishev G.Ya. Fizik: Elektrodinamik. 10-11 sınıflar: ders kitabı. Fiziğin derinlemesine incelenmesi için / G.Ya. Myakishev, A.Z. Sinyakov, B.A. Slobodskov. – M.Zh.

Fizik: Ders Kitabı. 10. sınıf için ödenek. okul ve ileri sınıflar okudu fizikçiler/ O. F. Kabardin, V. A. Orlov, E. E. Evenchik ve diğerleri; Ed. A. A. Pinsky. – 2. baskı. – M.: Eğitim, 1995. – 415 s.

İlköğretim fizik ders kitabı: Çalışma kılavuzu. 3 cilt / Ed. G.S. Landsberg: T. 2. Elektrik ve manyetizma. – M: FİZMATLİT, 2003. – 480 s.

Bir cam çubuğu bir kağıda sürterseniz, çubuk tüy yapraklarını, tüyleri ve ince su akıntılarını çekme yeteneği kazanacaktır. Kuru saçları plastik bir tarakla taradığınızda saçlar tarağa doğru çekilir. Bu basit örneklerde elektriksel dediğimiz kuvvetlerin tezahürleriyle karşılaşıyoruz.

Çevresindeki nesnelere elektriksel kuvvetlerle etki eden cisimlere veya parçacıklara yüklü veya elektriklenmiş denir. Örneğin yukarıda bahsedilen cam çubuk bir kağıda sürtüldükten sonra elektriklenir.

Parçacıklar birbirleriyle elektriksel kuvvetler yoluyla etkileşirlerse elektrik yüküne sahip olurlar. Parçacıklar arasındaki mesafe arttıkça elektriksel kuvvetler azalır. Elektriksel kuvvetler evrensel yerçekimi kuvvetlerinden birçok kez daha büyüktür.

Elektrik yükü, elektromanyetik etkileşimlerin yoğunluğunu belirleyen fiziksel bir niceliktir.

Elektromanyetik etkileşimler yüklü parçacıklar veya cisimler arasındaki etkileşimlerdir.

Elektrik yükleri pozitif ve negatif olarak ikiye ayrılır. Kararlı temel parçacıklar - protonlar ve pozitronların yanı sıra metal atomu iyonları vb. Pozitif yüke sahiptir. Kararlı negatif yük taşıyıcıları elektron ve antiprotondur.

Elektriksel olarak yüksüz parçacıklar var, yani nötr olanlar: nötron, nötrino. Bu parçacıklar elektrik yükleri sıfır olduğundan elektriksel etkileşimlere katılmazlar. Elektrik yükü olmayan parçacıklar vardır, ancak parçacık olmadan elektrik yükü yoktur.

İpekle ovalanan camda pozitif yükler belirir. Kürke sürülen ebonitin negatif yükleri vardır. Parçacıklar aynı işaretli yüklerle (yükler gibi) itilir ve farklı işaretli (zıt yükler) parçacıklar birbirini çeker.

Bütün cisimler atomlardan yapılmıştır. Atomlar, pozitif yüklü bir atom çekirdeği ve atom çekirdeğinin etrafında hareket eden negatif yüklü elektronlardan oluşur. Atom çekirdeği pozitif yüklü protonlardan ve nötr parçacıklardan - nötronlardan oluşur. Bir atomdaki yükler, atom bir bütün olarak nötr olacak, yani atomdaki pozitif ve negatif yüklerin toplamı sıfır olacak şekilde dağıtılır.

Elektronlar ve protonlar herhangi bir maddenin parçasıdır ve en küçük kararlı temel parçacıklardır. Bu parçacıklar sınırsız bir süre boyunca serbest halde bulunabilirler. Bir elektron ve bir protonun elektrik yüküne temel yük denir.

Temel yük, tüm yüklü temel parçacıkların sahip olduğu minimum yüktür. Bir protonun elektrik yükü mutlak değer olarak bir elektronun yüküne eşittir:

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

Herhangi bir yükün büyüklüğü, temel yükün, yani elektronun yükünün mutlak değerinin katıdır. Yunanca elektrondan tercüme edilen elektron - kehribar, proton - Yunanca protos'tan - önce, Latince nötrumdan nötron - ne biri ne de diğeri.

Çeşitli cisimlerin elektrifikasyonu üzerine yapılan basit deneyler aşağıdaki noktaları göstermektedir.

1. İki tür yük vardır: pozitif (+) ve negatif (-). Cam deriye veya ipeğe sürtündüğünde pozitif yük oluşur ve amber (veya ebonit) yüne sürtündüğünde negatif yük oluşur.

2. Ücretler (veya yüklü cisimler) birbirleriyle etkileşime girerler. Aynı masraflar uzaklaştırın ve suçlamaların aksine ilgi görüyorlar.

3. Elektriklenme durumu, elektrik yükünün aktarımıyla ilişkili olarak bir gövdeden diğerine aktarılabilir. Bu durumda vücuda daha büyük veya daha küçük bir yük aktarılabilir, yani yükün bir büyüklüğü vardır. Sürtünmeyle elektriklendiğinde, her iki cisim de biri pozitif, diğeri negatif olmak üzere bir yük kazanır. Sürtünmeyle elektriklenen cisimlerin yüklerinin mutlak değerlerinin eşit olduğu vurgulanmalıdır; bu, elektrometreler kullanılarak yapılan çok sayıda yük ölçümüyle doğrulanır.

Elektronun keşfi ve atomun yapısının incelenmesinden sonra cisimlerin sürtünme sırasında neden elektriklendiğini (yani yüklendiğini) açıklamak mümkün hale geldi. Bildiğiniz gibi tüm maddeler atomlardan oluşur; atomlar ise negatif yüklü temel parçacıklardan oluşur elektronlar, pozitif yüklü protonlar ve nötr parçacıklar - nötronlar. Elektronlar ve protonlar temel (minimum) elektrik yüklerinin taşıyıcılarıdır.

Temel elektrik yükü ( e) - bu, elektron yükünün değerine eşit, pozitif veya negatif en küçük elektrik yüküdür:

e = 1.6021892(46) 10 -19 C.

Çok sayıda yüklü temel parçacık vardır ve bunların neredeyse tamamı bir yüke sahiptir. +e veya -e ancak bu parçacıklar çok kısa ömürlüdür. Saniyenin milyonda birinden daha az yaşarlar. Yalnızca elektronlar ve protonlar süresiz olarak serbest durumda bulunurlar.

Protonlar ve nötronlar (nükleonlar), bir atomun pozitif yüklü çekirdeğini oluşturur; çevresinde negatif yüklü elektronlar döner, bunların sayısı proton sayısına eşittir, böylece atom bir bütün olarak bir güç merkezidir.

Normal koşullar altında atomlardan (veya moleküllerden) oluşan cisimler elektriksel olarak nötrdür. Ancak sürtünme sırasında atomlarını terk eden elektronların bir kısmı bir cisimden diğerine geçebilir. Elektron hareketleri atomlar arası mesafeleri aşmaz. Ancak sürtünmeden sonra cisimler ayrılırsa yüklü oldukları ortaya çıkacaktır; Elektronlarının bir kısmını bırakan vücut pozitif, onları alan vücut ise negatif yüklenecektir.

Böylece cisimler elektriklenir, yani elektron verdiklerinde veya aldıklarında elektrik yükü alırlar. Bazı durumlarda elektrifikasyon iyonların hareketinden kaynaklanır. Bu durumda yeni elektrik yükleri oluşmaz. Elektrik veren cisimler arasında mevcut yüklerin yalnızca bir bölümü vardır: Negatif yüklerin bir kısmı bir vücuttan diğerine geçer.

Ücretin belirlenmesi.

Yükün parçacığın ayrılmaz bir özelliği olduğu özellikle vurgulanmalıdır. Yüksüz bir parçacığı hayal etmek mümkündür ama parçacıksız bir yükü hayal etmek imkansızdır.

Yüklü parçacıklar, yerçekimi kuvvetlerinden çok daha büyük kuvvetlerle çekim (zıt yükler) veya itme (yükler gibi) ile kendilerini gösterirler. Böylece, bir hidrojen atomunda bir elektronun çekirdeğe olan elektriksel çekim kuvveti, bu parçacıkların yerçekimi çekim kuvvetinden 10 39 kat daha fazladır. Yüklü parçacıklar arasındaki etkileşime denir elektromanyetik etkileşim ve elektrik yükü elektromanyetik etkileşimlerin yoğunluğunu belirler.

Modern fizikte yük şu şekilde tanımlanır:

Elektrik yükü- bu, parçacıkların bir yük ile etkileşiminin meydana geldiği bir elektrik alanı kaynağı olan fiziksel bir niceliktir.

Elektrik yükü– cisimlerin elektromanyetik etkileşimlere girme yeteneğini karakterize eden fiziksel bir nicelik. Coulomb cinsinden ölçülmüştür.

Temel elektrik yükü– temel parçacıkların sahip olduğu minimum yük (proton ve elektron yükü).

Vücudun bir yükü var, fazladan veya eksik elektrona sahip olduğu anlamına gelir. Bu ücret belirlenmiş Q=hayır. (temel yüklerin sayısına eşittir).

Vücuda elektrik verin– elektron fazlalığı ve eksikliği yaratır. Yöntemler: sürtünmeyle elektriklenme Ve temas yoluyla elektriklenme.

Şafak noktası d, maddi bir nokta olarak alınabilecek bir cismin yüküdür.

Test ücreti() – nokta, küçük yük, her zaman pozitif – elektrik alanını incelemek için kullanılır.

Yükün korunumu kanunu:Yalıtılmış bir sistemde, tüm cisimlerin yüklerinin cebirsel toplamı, bu cisimlerin birbirleriyle herhangi bir etkileşimi için sabit kalır..

Coulomb yasası:iki noktasal yük arasındaki etkileşim kuvvetleri, bu yüklerin çarpımı ile orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır, ortamın özelliklerine bağlıdır ve merkezlerini birleştiren düz çizgi boyunca yönlendirilir.

, Nerede

F/m, Cl2/nm2 – dielektrik. hızlı. vakum

- ilgilidir. dielektrik sabiti (>1)

- mutlak dielektrik geçirgenlik. çevre

Elektrik alanı– elektrik yüklerinin etkileşiminin gerçekleştiği maddi bir ortam.

Elektrik alan özellikleri:

Elektrik alanı özellikleri:

Tansiyon(e), belirli bir noktaya yerleştirilen birim test yüküne etki eden kuvvete eşit bir vektör miktarıdır.

N/C cinsinden ölçülmüştür.

Yön– etki eden kuvvetle aynı.

Gerginlik bağlı değildir ne gücü ne de test yükünün boyutu.

Elektrik alanlarının süperpozisyonu: Birkaç yük tarafından oluşturulan alan kuvveti, her bir yükün alan kuvvetlerinin vektör toplamına eşittir:

Grafiksel olarak Elektronik alan gerilim çizgileri kullanılarak temsil edilir.

Gerginlik hattı– her noktada teğeti gerilim vektörünün yönü ile çakışan bir çizgi.

Gerilme hatlarının özellikleri: kesişmezler, her noktadan yalnızca bir çizgi çizilebilir; kapalı değillerdir, pozitif yük bırakıp negatif yüke girerler veya sonsuza doğru dağılırlar.

Alan türleri:

Düzgün elektrik alanı– her noktada yoğunluk vektörü büyüklük ve yön bakımından aynı olan bir alan.

Düzgün olmayan elektrik alanı– Her noktadaki yoğunluk vektörü büyüklük ve yön bakımından eşit olmayan bir alan.

Sabit elektrik alanı– gerilim vektörü değişmez.

Değişken elektrik alanı– gerilim vektörü değişir.

Bir yükü hareket ettirmek için elektrik alanının yaptığı iş.

, burada F kuvvettir, S yer değiştirmedir, - F ve S arasındaki açı.

Düzgün bir alan için: kuvvet sabittir.

İş, yörüngenin şekline bağlı değildir; kapalı bir yol boyunca hareket etmek için yapılan iş sıfırdır.

Düzgün olmayan bir alan için:

Elektrik alan potansiyeli– bir test elektrik yükünü sonsuza taşıyarak alanın yaptığı işin bu yükün büyüklüğüne oranı.

-potansiyel– alanın enerji karakteristiği. Volt cinsinden ölçülür

Potansiyel fark:

, O

, Araç

-potansiyel gradyan.

Düzgün bir alan için: potansiyel fark – Gerilim:

. Volt cinsinden ölçülür, cihazlar voltmetredir.

Elektrik kapasitesi– vücutların elektrik yükünü biriktirme yeteneği; belirli bir iletken için her zaman sabit olan yükün potansiyele oranı.

.

Yüke bağlı değildir ve potansiyele bağlı değildir. Ancak iletkenin boyutuna ve şekline bağlıdır; ortamın dielektrik özelliklerine bağlıdır.

burada r boyuttur,

- vücudun etrafındaki ortamın geçirgenliği.

Yakında herhangi bir cisim (iletken veya dielektrik) varsa elektrik kapasitesi artar.

Kapasitör- Yük biriktirmek için bir cihaz. Elektrik kapasitesi:

Düz kapasitör– aralarında dielektrik bulunan iki metal plaka. Düz kapasitörün elektrik kapasitesi:

burada S plakaların alanıdır, d plakalar arasındaki mesafedir.

Yüklü bir kapasitörün enerjisi yükü bir plakadan diğerine aktarırken elektrik alanın yaptığı işe eşittir.

Küçük Ücret Transferi

voltaj şu şekilde değişecek:

, iş bitti

. Çünkü

ve C =sabit,

. Daha sonra

. İntegral alalım:

Elektrik alan enerjisi:

, burada V=Sl elektrik alanı tarafından kaplanan hacimdir

Düzgün olmayan bir alan için:

.

Hacimsel elektrik alan yoğunluğu:

. J/m3 cinsinden ölçülmüştür.

Elektrik dipol– birbirinden belirli bir mesafede bulunan iki eşit fakat zıt işaretli nokta elektrik yükünden oluşan bir sistem (dipol kolu -l).

Bir dipolün temel özelliği dipol momenti– negatif yükten pozitif yüke doğru yönlendirilmiş, yük ile dipol kolunun çarpımına eşit bir vektör. Belirlenmiş

. Coulomb metre cinsinden ölçülür.

Düzgün bir elektrik alanında dipol.

Dipolün her yüküne aşağıdaki kuvvetler etki eder:

Ve

. Bu kuvvetler zıt yönlüdür ve bir çift kuvvetin (bir tork) momentini yaratır; burada

M – tork F – dipole etki eden kuvvetler

d – eşik kolu – dipol kolu

p – dipol momenti E – gerilim

- p Eq – yük arasındaki açı

Bir torkun etkisi altında dipol, gerilim çizgileri yönünde dönecek ve kendisini hizalayacaktır. p ve E vektörleri paralel ve tek yönlü olacaktır.

Düzgün olmayan bir elektrik alanında dipol.

Bir tork vardır, bu da dipolün döneceği anlamına gelir. Ancak kuvvetler eşit olmayacak ve dipol kuvvetin daha büyük olduğu yere doğru hareket edecektir.

-gerilim gradyanı. Gerilim gradyanı ne kadar yüksek olursa, dipolü çeken yanal kuvvet de o kadar yüksek olur. Dipol kuvvet çizgileri boyunca yönlendirilir.

Dipol iç alanı.

Ancak. Daha sonra:

.

Dipol O noktasında ve kolu küçük olsun. Daha sonra:

.

Formül aşağıdakiler dikkate alınarak elde edildi:

Dolayısıyla potansiyel fark, dipol noktalarının görülebildiği yarım açının sinüsüne ve dipol momentinin bu noktaları birleştiren düz çizgiye izdüşümüne bağlıdır.

Elektrik alanındaki dielektrikler.

Dielektrik- Serbest yükü olmayan ve bu nedenle elektrik akımını iletmeyen bir madde. Ancak aslında iletkenlik vardır, ancak ihmal edilebilir düzeydedir.

Dielektrik sınıfları:

polar moleküllerle (su, nitrobenzen): moleküller simetrik değildir, pozitif ve negatif yüklerin kütle merkezleri çakışmaz, bu da elektrik alanı olmadığında bile dipol momente sahip oldukları anlamına gelir.

polar olmayan moleküllerle (hidrojen, oksijen): moleküller simetriktir, pozitif ve negatif yüklerin kütle merkezleri çakışır, bu da bir elektrik alanının yokluğunda dipol momentine sahip olmadıkları anlamına gelir.

kristal (sodyum klorür): biri pozitif yüklü, diğeri negatif yüklü iki alt örgünün birleşimi; bir elektrik alanın yokluğunda toplam dipol momenti sıfırdır.

Polarizasyon– yüklerin mekansal olarak ayrılma süreci, dielektrik yüzeyinde bağlı yüklerin ortaya çıkması, bu da dielektrik içindeki alanın zayıflamasına yol açar.

Polarizasyon yöntemleri:

Yöntem 1 – elektrokimyasal polarizasyon:

Elektrotlarda katyonların ve anyonların onlara doğru hareketi, maddelerin nötrleştirilmesi; Pozitif ve negatif yük alanları oluşur. Akım yavaş yavaş azalır. Nötrleştirme mekanizmasının oluşma hızı, gevşeme süresi ile karakterize edilir - bu, alanın uygulandığı andan itibaren polarizasyon emk'sinin 0'dan maksimuma çıktığı süredir. = 10 -3 -10 -2 sn.

Yöntem 2 – yönelimsel polarizasyon:

Dielektrik yüzeyinde telafi edilmemiş polar olanlar oluşur, yani. kutuplaşma olgusu meydana gelir. Dielektrik içindeki voltaj harici voltajdan daha düşüktür. Dinlenme süresi: = 10 -13 -10 -7 sn. Frekans 10 MHz.

Yöntem 3 – elektronik polarizasyon:

Dipol haline gelen polar olmayan moleküllerin karakteristiği. Dinlenme süresi: = 10 -16 -10 -14 sn. Frekans 10 8 MHz.

Yöntem 4 – iyon polarizasyonu:

İki kafes (Na ve Cl) birbirine göre yer değiştirir.

Dinlenme süresi:

Yöntem 5 – mikroyapısal polarizasyon:

Yüklü ve yüksüz katmanlar değiştiğinde biyolojik yapıların karakteristiği. Yarı geçirgen veya iyon geçirimsiz bölmelerde iyonların yeniden dağılımı vardır.

Dinlenme süresi: =10 -8 -10 -3 sn. Frekans 1KHz

Polarizasyon derecesinin sayısal özellikleri:

Elektrik akımı- bu, serbest yüklerin madde içinde veya boşlukta düzenli hareketidir.

Elektrik akımının varlığı için koşullar:

ücretsiz ücretlerin varlığı

bir elektrik alanının varlığı, yani. Bu yüklere etki eden kuvvetler

Mevcut güç– bir iletkenin herhangi bir kesitinden birim zamanda (1 saniye) geçen yüke eşit bir değer

Amper cinsinden ölçülür.

n - yük konsantrasyonu

q – yük değeri

S – iletkenin kesit alanı

- parçacıkların yönsel hareketinin hızı.

Yüklü parçacıkların bir elektrik alanındaki hareket hızı küçüktür - 7 * 10 -5 m/s, elektrik alanın yayılma hızı 3 * 10 8 m/s'dir.

Akım Yoğunluğu– 1 saniyede 1 m2 kesitten geçen yük miktarı.

. A/m2 cinsinden ölçülmüştür.

- elektrik alanından iyona etki eden kuvvet sürtünme kuvvetine eşittir

- iyon hareketliliği

- iyonların yönsel hareket hızı = hareketlilik, alan gücü

İyonların konsantrasyonu, yükleri ve hareketlilikleri ne kadar büyük olursa, elektrolitin spesifik iletkenliği de o kadar büyük olur. Sıcaklık arttıkça iyonların hareketliliği artar ve elektriksel iletkenlik artar.

Amerikalı fizikçi Benjamin Franklin, elektrik yüklü cisimlerin etkileşimine ilişkin gözlemlere dayanarak, bazı cisimlerin pozitif yüklü, diğerlerinin ise negatif yüklü olduğunu söyledi. Buna göre ve elektrik ücretleri isminde pozitif Ve negatif.

Benzer yüklere sahip cisimler birbirini iter. Zıt yüklere sahip cisimler birbirini çeker.

Yüklerin bu adları oldukça gelenekseldir ve bunların tek anlamı, elektrik yüklü cisimlerin çekme ya da itme yapabilmesidir.

Bir cismin elektrik yükünün işareti, yük işaretinin geleneksel standardı ile etkileşim yoluyla belirlenir.

Kürke sürtülmüş bir ebonit çubuğun yükü bu standartlardan biri olarak alınmıştır. Ebonit çubuğun kürkle sürtünme sonrasında her zaman negatif yüke sahip olduğuna inanılmaktadır.

Belirli bir cismin hangi yük işaretine sahip olduğunu belirlemek gerekirse, ebonit bir çubuğa getirilir, kürkle ovulur, hafif bir süspansiyona sabitlenir ve etkileşim gözlemlenir. Çubuk itilirse, vücudun negatif yükü olur.

Temel parçacıkların keşfi ve incelenmesinden sonra ortaya çıktı ki negatif yük her zaman bir temel parçacık vardır - elektron.

Elektron (Yunancadan - kehribar) - negatif elektrik yüküne sahip kararlı bir temel parçacıke = 1,6021892(46) . 10 -19 C, dinlenme kütlesiben =9.1095. 10 -19 kg. 1897'de İngiliz fizikçi J. J. Thomson tarafından keşfedildi.

Doğal ipeğe sürtülmüş bir cam çubuğun yükü, pozitif yükün standardı olarak alındı. Bir çubuk elektrikli bir cisimden itilirse, o zaman bu cisim pozitif yüke sahiptir.

Pozitif yük her zaman vardır proton, atom çekirdeğinin bir parçasıdır. Siteden materyal

Bir cismin yükünün işaretini belirlemek için yukarıdaki kuralları kullanarak, bunun etkileşim halindeki cisimlerin maddesine bağlı olduğunu hatırlamanız gerekir. Bu nedenle ebonit çubuk, sentetik malzemelerden yapılmış bir bezle ovulduğunda pozitif yüke sahip olabilir. Bir cam çubuk kürkle sürtüldüğünde negatif yüke sahip olacaktır. Bu nedenle ebonit bir çubuğa negatif yük almayı planlıyorsanız onu kürk veya yünlü bir bezle ovalarken mutlaka kullanmalısınız. Aynı durum, pozitif bir yük elde etmek için doğal ipekten yapılmış bir bezle ovulan bir cam çubuğun elektrifikasyonu için de geçerlidir. Yalnızca elektron ve proton her zaman ve açıkça sırasıyla negatif ve pozitif yüklere sahiptir.

Bu sayfada konuya göre materyaller bulunmaktadır.

Yorumlar: 0

Tipik olarak bir atom aynı sayıda proton ve elektrona sahiptir. Durum böyle olduğunda atom elektriksel olarak nötrdür çünkü pozitif yüklü protonlar, negatif yüklü elektronlar tarafından tam olarak dengelenir. Ancak bazı durumlarda atom, bir elektronun kaybı veya yakalanması nedeniyle elektriksel dengesini kaybeder. Bir elektron kaybolduğunda veya yakalandığında atom artık nötr değildir. Bir elektronun kaybına veya yakalanmasına bağlı olarak pozitif veya negatif yüklüdür. Böylece, proton ve elektron sayıları eşleşmediğinde atomda bir yük oluşur.

Belirli koşullar altında bazı atomlar kısa bir süre için az sayıda elektron kaybedebilir. Bazı maddelerin, özellikle de metallerin atomlarındaki elektronlar kolaylıkla dış yörüngelerinden dışarı atılabilir. Bu tür elektronlara serbest elektronlar, bunları içeren malzemelere ise iletkenler adı verilir. Elektronlar bir atomu terk ettiğinde, negatif yüklü bir elektron ortadan kalktığı için pozitif yüklü hale gelir ve bu da atomdaki elektrik dengesini bozar.

Bir atom kolaylıkla ek elektronları yakalayabilir. Bu durumda negatif yük kazanır.

Böylece bir atomda fazla miktarda elektron veya proton olduğunda bir yük oluşur. Bir atom yüklüyse ve diğeri zıt işaretli bir yük içeriyorsa, elektronlar bir atomdan diğerine akabilir. Elektronların bu akışına elektrik akımı denir.

Elektron kaybetmiş veya kazanmış bir atomun kararsız olduğu kabul edilir. Fazla elektronlar içinde negatif bir yük oluşturur. Elektron eksikliği pozitif bir yüktür. Elektrik yükleri birbirleriyle çeşitli şekillerde etkileşime girer. İki negatif yüklü parçacık birbirini ittiği gibi, pozitif yüklü parçacıklar da birbirini iter. Zıt işaretli iki yük birbirini çeker. Elektrik yükleri kanunu şunu belirtir: Aynı işaretli yükler birbirini iter, zıt işaretli yükler çeker. 1.2, elektrik yükleri kanununun bir örneğidir.

Tüm atomlar nötr kalma eğilimindedir çünkü dış yörüngelerdeki elektronlar diğer elektronları iter. Ancak birçok malzeme sürtünme gibi mekanik etkilerden dolayı pozitif veya negatif yük kazanabilir. Kuru bir kış gününde saçların arasında hareket eden ebonit tarağın tanıdık çatırtı sesi, sürtünme yoluyla elektrik yükünün oluşmasına bir örnektir.