Care este o sarcină electrică în ce unități este măsurată
Descoperirea istoriei
Chiar și în antichitate, s-a observat că dacă frecați chihlimbarul pe materie de mătase, atunci piatra va începe să atragă obiecte ușoare. William Hilbert a studiat aceste experimente până la sfârșitul secolului al XVI-lea. În raportul de progres, obiectele care pot atrage alte corpuri sunt numite electrificate.
Descoperirile următoare din 1729 au fost făcute de Charles Dufe, observând comportamentul corpurilor în timpul fricțiunii lor împotriva diferitelor chestiuni. Astfel, el a dovedit existența a două tipuri de sarcini: prima este formată prin frecarea rășinii pe lână, iar a doua prin fricțiunea sticlei pe mătase. Urmând logica, el le-a numit „gudron” și „pahar”. De asemenea, Benjamin Franklin a investigat această problemă și a introdus conceptele de taxă pozitivă și negativă. În ilustrație - B. Franklin prinde fulgere.
Charles Coulomb, al cărui portret este descris mai jos, a descoperit legea, care a fost numită ulterior Legea pandantivului. El a descris interacțiunea a două sarcini punctuale. De asemenea, am putut măsura valoarea și am inventat pentru acest echilibru de torsiune, despre care vom discuta mai târziu.
Iar la începutul secolului trecut, Robert Milliken, în urma experimentelor, a dovedit discretitudinea lor. Aceasta înseamnă că sarcina fiecărui corp este egală cu întregul multiplu al sarcinii electrice elementare, iar electronul este elementar.
Informații teoretice
O sarcină electrică este capacitatea corpurilor de a crea un câmp electromagnetic. În fizică, secțiunea de electrostatică studiază interacțiunile încărcărilor nemișcate în raport cu sistemul inerțial selectat.
Ce se măsoară
Unitatea de măsură în sistemul SI se numește „Coulomb” - aceasta este o sarcină electrică care trece prin secțiunea transversală a conductorului 1 Ampere în 1 secundă.
Desemnarea literei este Q sau q. Poate lua atât valori pozitive, cât și negative. Numele este în onoarea fizicianului Charles Coulomb, el a derivat o formulă pentru găsirea forțelor de interacțiune între ei, se numește „Legea Coulombului”:
În ea, q1, q2 sunt module de încărcare, r este distanța dintre ele, k este coeficientul de proporționalitate.
Formula este similară cu legea atracției, în principiu, descrie o interacțiune similară. Are cea mai mică masă. Sarcina sa electrică este negativă și este egală cu:
-1,6 * 10 ^ (- 19) C
Un pozitron este valoarea opusă unui electron, dar constă și dintr-o încărcare elementară pozitivă.
Pe lângă faptul că este discret, cuantificat sau măsurat în porțiuni, Legea conservării tarifelor este valabilă și pentru aceasta, care spune că într-un sistem închis taxele ambelor semne pot apărea doar simultan. În termeni simpli, suma algebrică (ținând cont de semne) suma încărcărilor particulelor și corpurilor dintr-un sistem închis (izolat) rămâne întotdeauna neschimbată. Nu se schimbă cu timpul sau cu mișcarea unei particule, ci este constantă în timpul vieții sale. Cele mai simple particule încărcate sunt comparate în mod convențional cu sarcinile electrice.
Legea conservării încărcărilor electrice a fost confirmată pentru prima dată de Michael Faraday în 1843. Aceasta este una dintre legile fundamentale ale fizicii.
Conductori, semiconductori și dielectrici
La conductoare sunt multe taxe gratuite. Ei se mișcă liber în tot corpul. În semiconductori aproape că nu există vehicule libere, dar dacă se transferă puțină energie către corp, acestea sunt formate, în urma cărora corpul începe să conducă un curent electric, adică. sarcinile electrice încep să se miște. Dielectricele sunt substanțe în care numărul de transportori liberi este minim, astfel încât curentul nu poate circula prin ele sau poate, în anumite condiții, de exemplu, o tensiune foarte mare.
Care este interacțiunea
Sarcinile electrice sunt atrase și respinse unele de altele. Acest lucru este similar cu interacțiunea magneților. Toată lumea știe că, dacă frecați o riglă sau un stilou cu bilă pe păr, acesta va deveni electrificat. Dacă în această stare îl aduci pe hârtie, atunci se va lipi de plasticul electrificat. În timpul electrificării apare redistribuirea taxelor, astfel încât pe o parte a corpului acestea să devină mai mari, iar pe cealaltă mai puține.
Din același motiv, uneori sunteți șocați de un pulover de lână sau de alte persoane atunci când le atingeți.
Concluzie: sarcinile electrice cu un semn tind către celălalt și cu semne diferite se resping reciproc. Ele curg de la un corp la altul când se ating.
Metode de măsurare
Există o serie de moduri de măsurare a încărcării electrice, să ne uităm la unele dintre ele. Dispozitivul de măsurare se numește echilibru de torsiune.
Cantarul de pandantiv este cântarul de torsiune al invenției sale. Ideea este că o tijă ușoară cu două bile la capete și o bilă încărcată staționară sunt suspendate într-un vas pe un fir de cuarț. Al doilea capăt al firului este fixat pe capac. Mingea staționară este scoasă pentru a-i spune încărcarea, după care trebuie să o instalați înapoi în vas. După aceea, partea suspendată pe fir va începe să se miște. Pe navă este marcată o scară gradată. Principiul acțiunii sale este reflectat în videoclip.
Un alt dispozitiv de măsurare a încărcării electrice este un electroscop. La fel ca și cele anterioare, este un vas de sticlă cu un electrod pe care sunt fixate două foi de metal. Corpul încărcat este adus la capătul superior al electrodului, de-a lungul căruia încărcătura curge pe folie, în urma căreia ambele frunze se dovedesc a fi de aceeași încărcare și încep să se respingă. Suma de taxă este determinată de cât de deviază.
Un electrometru este un alt dispozitiv de măsurare. Constă dintr-o tijă metalică și o săgeată rotativă. Atunci când un corp încărcat atinge electrometrul, încărcările curg în jos pe tija săgeată, săgeata se abate și indică o anumită valoare pe scară.
În final, vă recomandăm să vizionați un alt videoclip util pe această temă:
Am examinat o cantitate fizică importantă. Învățăturile despre aceasta au extins semnificativ cunoștințele despre electricitate în general. Contribuția la știință și tehnologie este destul de semnificativă, iar domeniul de aplicare a acestor cunoștințe este legat și de medicină. Ionizatorii de aer au un efect pozitiv asupra corpului uman: accelerează procesul de eliberare a oxigenului din aer către celule. Un exemplu de astfel de dispozitiv este candelabrul Chizhevsky.Acum știți ce este o sarcină electrică și cum este măsurată.
Materiale conexe:
Se încarcă...
