Властивості заряду LEIFIphysik
Властивості заряду
Основні факти з першого погляду
- Існує два різних типи заряду: позитивний і негативний.
- Одноразові звинувачення відбивають одне одного, звинувачення різних імен притягують одне одного.
- Негативні заряди можуть відносно вільно рухатися в провідниках.
- Наслідком сили між зарядами є вплив.
Два види вантажу
Фонд Йоахіма Герца
Існує два різних типи заряду, позитивний заряд (часто зображений червоним кольором як модель) і негативний заряд (часто показаний синім кольором як модель). Колір моделі не має нічого спільного з фактичним кольором частинок.
Надлишок електронів та дефіцит електронів
Фонд Йоахіма Герца
Зазвичай атоми в атомному ядрі мають стільки позитивних зарядів (протонів), скільки негативних зарядів (електронів) в атомній оболонці. Тоді атом зовні нейтральний або незаряджений. Якщо є надлишок електронів, тобто якщо атом має більше негативних зарядів в оболонці, ніж позитивних зарядів в ядрі, атом заряджений негативно зовні - це називається негативним іоном. І навпаки, якщо бракує електронів, тобто якщо атом має менше негативних зарядів в оболонці, ніж позитивних зарядів в ядрі, він позитивно заряджений зовні.
Це поняття також можна застосувати до тіла. Якщо тіло має однакову кількість позитивних і негативних зарядів, воно є незарядженим або електрично нейтральним. Якщо в тілі більше негативних зарядів, ніж позитивних, виникає надлишок електронів, і тіло заряджене негативно. Якщо в ньому більше менше негативних зарядів, ніж позитивних, бракує електронів, і тіло заряджене позитивно.
Сила між зарядженими тілами
Основний закон електростатики, теорія статичних зарядів, говорить: Два заряджених тіла діють силу одне на одне. Тіла, заряджені однойменними іменами, відштовхують одне одного, тіла, заряджені різними іменами, притягують одне одного.
Ця величина сили зменшується із збільшенням відстані між зарядженими тілами. Чим більша відстань між зарядженими тілами, тим менша сила притягання чи відштовхування.
Вільна рухливість негативних зарядів у провідниках (наприклад, металах)
негативний Переміщуйте вантажі в основному вільно. Наприклад, якщо торкнутися незарядженого металевого циліндра негативно зарядженою кулею з лівого боку, негативні заряди негайно розподіляються по всьому циліндру. Намистини, які підвішені на шовкових нитках, відштовхують один одного і вказують на те, що, наприклад, також є негативний заряд вкрай праворуч після контакту.
Позитивні заряди, з іншого боку, в основному стаціонарні і не мігрують.
Увага: Анімація в Рис.4 сильно уповільнюється, щоб зрозуміти вам принцип! Насправді процес відбувається набагато швидше.
Доказ заряду електроскопом
Електроскоп складається з металевого корпусу, в який встановлений металевий стрижень з обертовим покажчиком.
Функціональність електроскопа заснована на силі відштовхування між однойменними зарядами. Якщо, наприклад, негативні заряди розміщені на пластині електроскопа, вони також розподіляються по стержнях і покажчику. Поворотний вказівник відштовхується однойменним стрижнем, викликаючи прогин (1-й доказ навантаження). Відхилення покажчика зростає із збільшенням заряду, розміщеного на пластині (адитивність електричного заряду).
Примітка: Анімація в Рис.5 показує умови на електроскопі дуже грубо. Для більш точного підходу слід врахувати явище впливу на житло.
Позитивні та негативні звинувачення можуть скасувати один одного
Наприклад, якщо ви зарядите електроскоп позитивно, він викинеться. Якщо металевою кулею нанести на пластину електроскопа однакову кількість негативного заряду, відхилення просто повернеться назад.
Початковий ефект позитивних зарядів скасовується, електроскоп нейтральний. Якщо ви застосуєте ще більше негативного заряду, електроскоп знову висипне.
Коли драбини заряджені, вантаж лягає на зовнішню поверхню
Оскільки однойменні заряди відштовхують один одного, однойменні заряди розташовані якомога далі один від одного. У випадку з порожнистими провідниками заряди, отже, знаходяться на зовнішній поверхні. На внутрішній поверхні немає зарядів. Відповідно, ви можете взяти заряд лише на зовнішній поверхні зарядженої чашки і виявити його за допомогою електроскопа. Оскільки на внутрішніх поверхнях немає зарядів, тут ви не можете натискати жоден.
Отже, внутрішня частина металевого порожнистого корпусу не містить полів. Таке тіло називається а Клітка ФАРАДЕЙ.
Примітка: Щільність заряду особливо висока в точках на провіднику з малим радіусом кривизни (ребра, точки тощо). Створюється ефект пікового ефекту.