Какво Е Електрическо Зареждане?

{h1}

Електрическият заряд е основно свойство на материята и основа за електричество.

Повечето електрически заряд се носи от електроните и протоните в един атом. Твърди се, че електроните носят отрицателен заряд, докато протоните носят положителен заряд, въпреки че тези етикети са напълно произволни (повече за това по-късно). Протоните и електроните се привличат един друг, архетипът на клишето „противоположностите привличат“, според уебсайта на университета в Джорджия, HyperPhysics. Обратно, два протона се отблъскват един друг, както и два електрона.

Протоните и електроните създават електрически полета, които упражняват сила, наречена кулоновска сила, която се излъчва навън във всички посоки. Според Сериф Уран, професор по физика в Държавния университет в Питсбург, електрическото поле излъчва навън от заредена частица, подобно на това как светлината излъчва навън от електрическата крушка. Точно както при яркостта на светлината, силата на електрическото поле намалява с квадрата на разстоянието от източника (1 /R2). Ако се преместите два пъти по-далеч, силата на полето намалява до една четвърт, а ако се преместите три пъти по-далече, полето намалява до една девета.

Тъй като протоните обикновено са ограничени до ядрата, вградени в атомите, те не са почти толкова свободни да се движат, колкото електроните. Следователно, когато говорим за електрически заряд, почти винаги имаме предвид излишък или дефицит на електрони. Когато съществува дисбаланс на зарядите и електроните са в състояние да текат, се създава електрически ток.

Локализиран и постоянен дефицит или излишък на електрони в обект причинява статично електричество. Токът може да бъде под формата на внезапно изхвърляне на статично електричество, като например мълния или искра между пръста ви и заземена светлинна планка; постоянният поток на постоянен ток (DC) от батерия или слънчева клетка; или осцилиращ ток като този от генератор с променлив ток (променлив ток), радиопредавател или аудио усилвател.

Електрическа вселена

Обикновено не сме наясно с електрическия заряд, тъй като повечето обекти съдържат равни количества положителен и отрицателен заряд, които ефективно неутрализират един друг, според Майкъл Дъбсън, професор по физика в Университета на Колорадо Боулдър. Обикновено се смята, че нетният заряд на Вселената е неутрален. Ако съотношението положително към отрицателно зареждане е изключено с коефициент само 10−40, Кулоновата сила би била по-мощна от гравитацията, което би направило Вселената доста по-различна от тази, която наблюдаваме, заяви Дъбсън пред WordsSideKick.com. Независимо от това, някои изследователи, като Майкъл Дюрен от университета Джъст Либиг Гисен в Германия, спекулират върху възможността за електрически заредена вселена.

Ранни електрически изследвания

Положителните и отрицателните стойности на заряда първоначално са били приписани от американския държавник и изобретател Бенджамин Франклин, който започнал да изучава електричество през 1742 г. Дотогава повечето хора смятали, че електрическите ефекти са резултат от смесване на две различни електрически течности, една положителна и една отрицателна, Франклин обаче се убеди, че има само една единствена електрическа течност и че обектите могат да имат излишък или дефицит на тази течност. Следователно, според университета в Аризона, той е измислил термините положителни и отрицателни, за да обозначава съответно излишък или дефицит.

Единицата за измерване на електрически заряд е кулонът (С), кръстен на Шарл-Августин Кулом, френски физик от 18 век. Coulomb разработи закона, който гласи, че „като обвиненията се отблъскват; Кулон е определен като количество заряд, транспортиран с ток от един ампер за една секунда. Въпреки че това звучи като малко количество, според HyperPhysics, "Две заряди от един кулон, всеки отделен от метър, биха се отблъсквали взаимно със сила от около милион тона!" Често електротехниците предпочитат да използват по-голяма единица за заряд, часът на ампера, който е равен на 3 600 С.

Кулоновата сила е една от двете основни сили, която се забелязва в макроскопичен мащаб, другата е гравитацията. Електрическата сила обаче е много, много по-силна от гравитацията. Отблъскващата кулонова сила между два протона поради зареждането им е 4,1 × 1042 пъти по-силна от атрактивната гравитационна сила между тях поради тяхната маса. Това е вярно на всяко разстояние, тъй като разстоянието се отменя от двете страни на уравнението.

Колко голям е това число? Сравняването на величината на двете сили е като сравняване на масата на Земята с масата на една молекула пеницилин! Въпреки това, гравитацията все още доминира във вселената в голям мащаб, защото, за разлика от заряда, е възможно да се съберат големи количества маса. Големи натрупвания на подобно заредени частици не са възможни поради взаимното им отблъскване и афинитета им към за разлика от зарядите.

Други свойства на таксата

Електрическият заряд се квантира, което означава, че се появява в отделни единици. Протоните и електроните носят заряди от ± 1.602 × 10−19 В. Всяко натрупване на заряд е дори кратно на това число и частичните заряди не могат да съществуват. Квантовата хромодинамика (QCD) гласи, че протоните и неутроните са съставени от три кварка с заряди от +2/3 или −1/3 от единичния протонен заряд, а два от един и един от други се комбинират, за да образуват частици с заряди на нула или +1 такса за единица.

Тези частици обаче не могат да съществуват отделно. Всеки път, когато се опитате да разделите протон или неутрон в съставните му кварки, за това е необходимо толкова много енергия, енергията се преобразува в материя в съответствие с известното уравнение на Айнщайн E = MC2, и вместо един кварк, вие се свързвате с неутрално заредена двойка кварк – антикварк, наречена мезон. Счита се обаче, че електроните са наистина фундаментални, което означава, че те не могат да бъдат разделени на по-малки части.

Електрическият заряд е запазено количество. Това означава, че не може да бъде създадено или унищожено, а нетното количество електрически заряд във Вселената е постоянно и непроменящо се. Положителните и отрицателните заряди могат да се неутрализират взаимно или неутралните частици могат да се разделят, за да образуват положително и отрицателно заредени двойки частици, но нетното количество заряд винаги остава същото.

Допълнителни ресурси

  • Physics4Kids.com: Законът на Coulomb
  • Класът по физика: Ток на ток
  • Хиперфизика: електрическо зареждане


Видео Добавка: Състезание с иконoмичните електрически скутери!.




Изследване


За Какво Си Припомня Segway?
За Какво Си Припомня Segway?

По-Строга, По-Екологична Батерия Може Да Захранва Телефони В Африка
По-Строга, По-Екологична Батерия Може Да Захранва Телефони В Африка

Наука Новини


Новият Модел На Кулата-Близнак Може Да Срине Конспирации 9/11
Новият Модел На Кулата-Близнак Може Да Срине Конспирации 9/11

Нова Техника Отваря Прозореца За Изследване На Мозъка
Нова Техника Отваря Прозореца За Изследване На Мозъка

Гробницата, Изпълнена Със Скъпоценни Камъни, Открита В Древногръцки Град
Гробницата, Изпълнена Със Скъпоценни Камъни, Открита В Древногръцки Град

Защо Черепите Имат Толкова Много Кости? (Това Е Повече От Колкото Мислите)
Защо Черепите Имат Толкова Много Кости? (Това Е Повече От Колкото Мислите)

Интелигентни Хапчета: Истината За Когнитивно Засилващите Лекарства
Интелигентни Хапчета: Истината За Когнитивно Засилващите Лекарства


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com