Электрический заряд | это… Что такое Электрический заряд?

Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q₁ = q₂ = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·10⁹H, т.е. с силой, с которой гравитация Земли притягивала бы предмет с массой порядка 1 миллиона тонн.

Содержание 1 История 2 Электростатика 3 Взаимодействие зарядов 4 Закон сохранения электрического заряда 5 Свободные заряды 6 Измерение 7 См. также 8 Литература 9 Примечания

История

Майкл Фарадей за опытами в своей лаборатории

Бенджамин Франклин проводит свой знаменитый опыт с летающим змеем, в котором доказывает, что молния — это электричество.

Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον — электрон), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы. А уже в конце XVI века английский врач Уильям Гильберт назвал тела, способные после натирания притягивать лёгкие предметы, наэлектризованными.

В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Один образуется при трении стекла о шёлк, а другой — смолы о шерсть. Поэтому Дюфе назвал заряды «стеклянным» и «смоляным». Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл Бенджамин Франклин.

В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что электрический заряд дискретен, то есть заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда

Электростатика

Основная статья: Электростатика

Электростатикой называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчета.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) — численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая может принимать положительные и отрицательные значения. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6·10⁻¹⁹Кл^[1] в системе СИ или 4,8·10⁻¹⁰ ед. СГСЭ^[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11·10⁻³¹ кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон^[3]. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67·10⁻²⁷ кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов.

Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени ее жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решеток твёрдых тел скомпенсированы.

Взаимодействие зарядов

Взаимодействие зарядов: одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно — притягиваются друг к другу

Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе электрических зарядов, — это электризация тел при соприкосновении^[4]. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется предположением о существовании двух различных видов зарядов. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение зарядов. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительных зарядов, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

Закон сохранения электрического заряда

Основная статья: Закон сохранения заряда

Электрический заряд замкнутой системы^[5] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

В рассматриваемой системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например, электроны — вследствие явления ионизации атомов или молекул, ионы — за счёт явления электролитической диссоциации и др. Однако, если система электрически изолированна, то алгебраическая сумма зарядов всех частиц, в том числе и вновь появившихся в такой системе, всегда равна нулю.

Закон сохранения заряда — один из основополагающих законов физики. Закон сохранения заряда был впервые экспериментально подтверждён в 1843 году великим английским ученым Майклом Фарадеем и считается на настоящее время одним из фундаментальных законов сохранения в физике (подобно законам сохранения импульса и энергии). Всё более чувствительные экспериментальные проверки закона сохранения заряда, продолжающиеся и поныне, пока не выявили отклонений от этого закона.

Свободные заряды

В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

• Проводники — это тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы), в которых перенос зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.

• Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды.

• Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Измерение

Простейший электроскоп

Для обнаружения и измерения электрических зарядов применяется электроскоп, который состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. При прикосновении к электроду заряженным предметом заряды стекают через электрод на листочки фольги, листочки оказываются одноимённо заряженными и поэтому отклоняются друг от друга.

Также может применяться электрометр, в простейшем случае состоящий из металлического стержня и стрелки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси. При соприкосновении заряженного тела со стрежнем электрометра электрические заряды распределяются по стержню и стрелке, и силы отталкивания, действующие между одноимёнными зарядами на стержне и стрелке, вызывают её поворот.

Для измерения малых зарядов используются более чувствительные электронные электрометры.

См. также

• Заряд (физика)
• Точечный электрический заряд
• Элементарный электрический заряд
• Плотность заряда
• Заряд электрона

Литература

• М. Ю. Хлопов. Заряд // Физическая энциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнштейн, С. В. Вонсовский, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герштейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Ельяшевич, М. Е. Жаботинский, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д. В. Ширков; под общ. ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1988—1998.

Примечания

1. ↑ Или, более точно, 1,602176487(40)·10⁻¹⁹ Кл.
2. ↑ Или, более точно, 4,803250(21)·10⁻¹⁰ ед СГСЭ.
3. ↑ Обычная для позитрона неустойчивость, связанная с аннигиляцией электрон-позитронной пары, при этом не рассматривается
4. ↑ Но это далеко не единственный способ электризации тел.
   Электрические заряды могут возникнуть, например, под действием света
5. ↑ Электрически замкнутая система — это система, у которой через ограничивающую её поверхность не могут проникать электрически заряженные частицы (система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами).

Электрический заряд | это… Что такое Электрический заряд?

Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (

q₁ = q₂ = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·10⁹H, т.е. с силой, с которой гравитация Земли притягивала бы предмет с массой порядка 1 миллиона тонн.

Содержание 1 История 2 Электростатика 3 Взаимодействие зарядов 4 Закон сохранения электрического заряда 5 Свободные заряды 6 Измерение 7 См. также 8 Литература 9 Примечания

История

Майкл Фарадей за опытами в своей лаборатории

Бенджамин Франклин проводит свой знаменитый опыт с летающим змеем, в котором доказывает, что молния — это электричество.

Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον — электрон), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы. А уже в конце XVI века английский врач Уильям Гильберт назвал тела, способные после натирания притягивать лёгкие предметы, наэлектризованными.

В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Один образуется при трении стекла о шёлк, а другой — смолы о шерсть. Поэтому Дюфе назвал заряды «стеклянным» и «смоляным». Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл Бенджамин Франклин.

В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что электрический заряд дискретен, то есть заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда

Электростатика

Основная статья: Электростатика

Электростатикой называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчета.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) — численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая может принимать положительные и отрицательные значения. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6·10⁻¹⁹Кл^[1] в системе СИ или 4,8·10⁻¹⁰ ед. СГСЭ^[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11·10⁻³¹ кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон^[3]. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67·10⁻²⁷ кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов.

Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени ее жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решеток твёрдых тел скомпенсированы.

Взаимодействие зарядов

Взаимодействие зарядов: одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно — притягиваются друг к другу

Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе электрических зарядов, — это электризация тел при соприкосновении^[4]. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется предположением о существовании двух различных видов зарядов.

Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение зарядов. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительных зарядов, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

Закон сохранения электрического заряда

Основная статья: Закон сохранения заряда

Электрический заряд замкнутой системы^[5] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

В рассматриваемой системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например, электроны — вследствие явления ионизации атомов или молекул, ионы — за счёт явления электролитической диссоциации и др. Однако, если система электрически изолированна, то алгебраическая сумма зарядов всех частиц, в том числе и вновь появившихся в такой системе, всегда равна нулю.

Закон сохранения заряда — один из основополагающих законов физики. Закон сохранения заряда был впервые экспериментально подтверждён в 1843 году великим английским ученым Майклом Фарадеем и считается на настоящее время одним из фундаментальных законов сохранения в физике (подобно законам сохранения импульса и энергии). Всё более чувствительные экспериментальные проверки закона сохранения заряда, продолжающиеся и поныне, пока не выявили отклонений от этого закона.

Свободные заряды

В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

• Проводники — это тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы), в которых перенос зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.

• Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды.

• Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Измерение

Простейший электроскоп

Для обнаружения и измерения электрических зарядов применяется электроскоп, который состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. При прикосновении к электроду заряженным предметом заряды стекают через электрод на листочки фольги, листочки оказываются одноимённо заряженными и поэтому отклоняются друг от друга.

Также может применяться электрометр, в простейшем случае состоящий из металлического стержня и стрелки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси. При соприкосновении заряженного тела со стрежнем электрометра электрические заряды распределяются по стержню и стрелке, и силы отталкивания, действующие между одноимёнными зарядами на стержне и стрелке, вызывают её поворот. Для измерения малых зарядов используются более чувствительные электронные электрометры.

См. также

• Заряд (физика)
• Точечный электрический заряд
• Элементарный электрический заряд
• Плотность заряда
• Заряд электрона

Литература

• М. Ю. Хлопов. Заряд // Физическая энциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнштейн, С. В. Вонсовский, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герштейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Ельяшевич, М. Е. Жаботинский, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д.  В. Ширков; под общ. ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1988—1998.

Примечания

1. ↑ Или, более точно, 1,602176487(40)·10⁻¹⁹ Кл.
2. ↑ Или, более точно, 4,803250(21)·10⁻¹⁰ ед СГСЭ.
3. ↑ Обычная для позитрона неустойчивость, связанная с аннигиляцией электрон-позитронной пары, при этом не рассматривается
4. ↑ Но это далеко не единственный способ электризации тел. Электрические заряды могут возникнуть, например, под действием света
5. ↑ Электрически замкнутая система — это система, у которой через ограничивающую её поверхность не могут проникать электрически заряженные частицы (система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами).

Электрический заряд | Факты, резюме и определение

Ищете примечания к пересмотру, относящиеся к экзаменационной комиссии, которую вы изучаете? Если это так, щелкните ссылки ниже, чтобы просмотреть наши сжатые, простые для понимания примечания к пересмотру для каждой экзаменационной комиссии, буклеты с практическими экзаменационными вопросами, наглядные пособия по ментальным картам, интерактивные викторины, презентации PowerPoint и библиотеку прошлых работ непосредственно с экзаменационных комиссий.

Содержание

Ключевая информация и сводка

• Электрический заряд — это физическое свойство материи, которое заставляет объекты испытывать силу, когда они помещаются в электрическое поле
• Протоны несут положительный заряд, а электроны несут отрицательный заряд
• Ион – это атом, который либо приобрел, либо потерял электроны
• Кулоны — единицы заряда
• Общее количество электрического заряда всегда сохраняется в изолированной системе

Что такое электрический заряд?

Проще говоря, электрический заряд является физическим свойством материи – он заставляет материю испытывать силу , когда она находится в электромагнитном поле . Существует два типа электрических зарядов:

1. Положительный заряд, который несут субатомные частицы, называемые протонами
2. Отрицательный заряд, который несут субатомные частицы, называемые электронами

Нейтроны являются субатомными частицами с без заряда . Заряды, одинаковые, отталкивают друг друга, а заряды, разные, притягиваются друг друга.

Если что-то содержит одинаковое количество протонов и электронов , говорят, что это нейтрально в целом. Нечто, у которого на протона больше , имеет чистый положительный заряд, и, таким образом, что-то с дополнительными электронами имеет чистый отрицательный заряд .

Что такое ион?

Ион — это атом, который совершил одно из двух действий:

• Потерял один или несколько электронов и, следовательно, теперь имеет чистый положительный заряд — это называется катионом

Или

• Приобрел один или несколько электронов и, следовательно, теперь имеет суммарный отрицательный заряд – это называется анионом

Это показано на изображении ниже.

Как обсуждалось ранее, разные заряды притягиваются друг к другу. По этой причине катиона и аниона притягиваются друг к другу с образованием ионных соединений .

Ионы, образованные из одиночных атомов , называются одноатомными ионами. Ионы, образованные двумя или более атомами , называются многоатомными ионами . Существует около специальных названий для определенных ионов, которые имеют множественных зарядов :

• Ион с -2 заряд называется дианионом
• Ион с зарядом +2 называется дикатионом
• Ион с положительными и отрицательными зарядами в одной молекуле (например, аминокислоты) называется цвиттерионом

Единицы заряда

Единица заряда называется кулонов и обозначается как C . Чаще всего это определяется как количество заряда, которое проходит через поперечное сечение электрического проводника, несущего один ампер в течение одной секунды. 1 кулон количество заряда в 6,24 x 10 ¹⁸ электронов .

Количество заряда объекта можно измерить с помощью кулонметра . Также можно использовать нанокулонметр , который может измерять электростатический заряд до нанокулона.

Закон Кулона

Закон Кулона , проще говоря, утверждает, что по мере увеличения расстояния между двумя заряженными объектами силы и 0023 электрические поля уменьшаются . Также, чем больше будут заряды на объектах, тем больше будут силы между ними. Это показано на диаграмме ниже.

Это связано с тем, что электрические заряды образуют электрическое поле — это в основном показывает направление, в котором будет двигаться частица с положительным зарядом, когда она помещена в электрическое поле. Если два из этих полей существуют в одном и том же месте в одно и то же время (например, когда отрицательно заряженная частица и положительно заряженная частица находятся рядом друг с другом), они будут оказывать силу друг на друга . Это хорошо показано на изображении ниже — вы сможете увидеть, как положительно заряженная частица и отрицательно заряженная частица взаимодействуют друг с другом.

Вы должны помнить, что этот закон применяется только к стационарным зарядам и был подтвержден для расстояний до нескольких километров. Ученые, однако, до сих пор не уверены, справедлив ли этот закон для расстояний менее 10 ^-15 м.

Сохранение электрического заряда

Сохранение заключается в том, что общее количество электрического заряда в изолированной системе никогда не изменится . Это означает, что общее количество заряда (то есть положительный заряд минус отрицательный заряд) Вселенной всегда будет оставаться одним и тем же — оно будет сохраняться 90 177 90 178 .

Сохранение — это не то же самое, что сказать, что положительные и отрицательные заряды не могут быть созданы (и, следовательно, также уничтожены). Это просто означает, что в реакциях создается одинаковое количество положительных и отрицательных частиц , что, следовательно, помогает поддерживать чистое количество заряда на одном и том же уровне . То же самое касается частиц, которые разрушаются.

Таким образом, считается, что суммарный заряд Вселенной равен нулю — это означает, что количества как положительных, так и отрицательных зарядов во Вселенной одинаковы.

Электрический потенциал

Электрические силы и электрические поля равны векторов — это означает, что они имеют как величину , так и направление . Электрический потенциал имеет только величину .

Электрическая потенциальная энергия является свойством заряженного объекта. Если в определенном месте находится заряженный объект, говорят, что этот объект обладает потенциальной электрической энергией. Проще говоря, для того, чтобы разделить положительный и отрицательный заряд, вы должны совершить «работу»9.0178 – в этом процессе заряды приобретают электрическую потенциальную энергию . Количество необходимой «работы» зависит от количества заряда, которое было отделено, и от того, насколько далеко они были перемещены друг от друга.

Разность электрических потенциалов (которую также можно назвать напряжением) представляет собой количество работы, необходимой от до перемещения заряда из одного места в другое место в пределах электрического поля .

Ссылки и дополнительная литература:

[1]. https://www.khanacademy.org/science/physics/electric-charge-electric-force-and-voltage

[2]. https://physics.info/charge/summary.shtml

[3]. http://physics.bu.edu/~duffy/py106/Charge.html

Электрический заряд — определение, история, типы и свойства

Самой основной единицей материи был атом, и было доказано, что атом нельзя разбить на более мелкие части. Позже было доказано, что атом может быть далее разбит на электроны, протоны и нейтроны. Электрон и протон – это соответственно отрицательный и положительный заряды. Наличие этих зарядов можно увидеть и заметить и в быту. Например, если весы/воздушный шар тереть о сухие волосы или держать рядом с ними, они начинают притягивать эти пряди волос. Это связано с тем, что воздушный шар и сухие волосы заряжены противоположно.

История электрического заряда

Слово «электричество» произошло от слова «электрон», которое произошло от греческого слова «электрон», что в переводе с греческого означает «янтарь». В 1600 году философ Уильям Гилберт упомянул «Эффект янтаря» в своей книге, в которой объяснялось, как минерал янтарь, который используется для изготовления украшений, продолжает прикрепляться к нему маленькими волокнами ткани, что затрудняет его ношение в качестве украшения.

Позже, в 18 веке, Бенджамин Франклин провел эксперименты и пришел к выводу, что заряды существуют, и назвал заряды положительными и отрицательными. Концепция заряда полностью вошла в картину после того, как были введены батареи.

Электрический заряд

Электрический заряд — это свойство материи, которое заставляет материю испытывать определенную силу при помещении в электрическое поле. Статические заряды создают электрическое поле, и когда эти заряды начинают двигаться и становятся динамическими, они также создают магнитное поле, движущийся заряд также отвечает за производство электричества, если быть точным, это движение электронов, которое производит электричество.

Единица оплаты

Единицей электрического заряда в системе СИ является кулон, который обозначается буквой «C». Величина одного заряда (положительного или отрицательного) равна 1,6× 10 ^-19 Кл.

Формула

используется для того же:

q = I × T

Где I = ток, протекающий внутри цепи

T = время, в течение которого протекает ток.

Определение 1 кулона заряда

1 кулон заряда можно определить как количество заряда, переносимого за одну секунду.

Типы электрического заряда

Существует только два типа электрических зарядов: положительный заряд и отрицательный заряд. Они оба имеют одинаковое количество заряда, присутствующего на них, но с противоположными знаками.

Положительный заряд 

Положительные заряды также известны как протоны, и линии электрического поля исходят из положительного заряда. Заряд, присутствующий на протоне, равен +1,6 × 10 ^-19 С. Если объект заряжен положительно, можно сделать вывод, что в объекте больше протонов, чем электронов.

Линии электрического поля, исходящие из положительного заряда

Отрицательный заряд

Отрицательные заряды также известны как электроны. Линии электрического поля исходят из бесконечности внутри отрицательного заряда. Количество заряда, присутствующего на электроне, составляет -1,6 × 10 ^-19 Кл . Если известно, что объект заряжен отрицательно, это означает, что в нем больше электронов, чем протонов.

Линии электрического поля, показанные на отрицательном заряде

Примечание:

Одно из важных свойств электрического заряда гласит, что одинаковые заряды (положительный и положительный заряд или отрицательный и отрицательный заряд) отталкивают друг друга, в то время как разные заряды (положительный и отрицательный заряд) притягиваются друг к другу.

Свойства электрического заряда

• Аддитивность электрических зарядов

В изолированной системе общий заряд, присутствующий внутри системы, представляет собой алгебраическую сумму всех присутствующих зарядов (имейте в виду, что знак заряда учитывать при добавлении).

Q = Q ₁ + Q ₂ + Q ₃ +… . . Q _N

• Сохранение FARGES
999
• ОБОРУДОВАНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
999
• ОБОРУДОВАНИЯ. . Это означает, что заряды нельзя ни создать, ни уничтожить. Заряды могут передаваться от одного тела к другому и течь по замкнутому контуру.
  • Квантование заряда

  Электрические заряды не могут быть определены в десятичных дробях. Они всегда присутствуют как их целое кратное. Таким образом, в любой системе сборы определяются как

  q = ne

  Где n = целые числа

  e = значение заряда (1,6× 10 ^-19 C)

  Закон Кулона используется для определения силы Кулона

  два заряда. Между двумя зарядами может быть либо сила притяжения, либо сила отталкивания.

  Допустим, есть два заряда, расположенных на расстоянии «r». Заряды называются q1 и q2, и они представляют собой стационарные заряды, помещенные в вакуум/свободное пространство,

  Force will be defined as,

  Where,is a Constant

  Here, ε _o = 8. 854× 10 ^-12 C ² /N-m ²

  Сила между двумя зарядами q ₁ и q ₂ , когда они помещены в любую другую среду, кроме свободного пространства,

  Где ε = абсолютная диэлектрическая проницаемость

  силы в среде, связь между абсолютной и относительной диэлектрическими проницаемостями (ε _r ) is found out,

    ε/ε _o = ε _r

   ε _r = Relative permittivity or Dielectric constant

   

  Sample Problem

  Question 1: How сколько электронов содержится в 1 кулоне заряда?

  Решение:

  В одном электроне заряд равен 1. 6 × 10 ^-19 C

  1,6 × 8 — 1149 C = 1 electron

  1C = 1/(1.6 × 10 ^-19 ) electrons

  1C = 0. 625 × 10 ¹⁹ electrons

  1C = 6.25 × 10 ¹⁸ electrons

  Question 2 : Является ли электрический заряд скалярной величиной или векторной величиной?

  Ответ:

  Электрический заряд является скалярной величиной, и это означает, что электрический заряд имеет величину, но не имеет направления. Свойство аддитивности электрического заряда — хороший способ доказать, что заряды имеют скалярную природу. Алгебраическая сумма не учитывает направления любого заряда, размещенного в системе.

  Вопрос 3: Сколько протонов содержится в заряде 10 Кл?

  Решение:

  Согласно квантованию заряда,

  Q = ne

  Q = 10C, n = число протонов, e = 1,6 × 10 3 n 3

  -19 9014 9014 1,6×10

  ^-19

  n = 625×10 ¹⁷ протонов.

  Вопрос 4: В системе присутствуют заряды +5C, -7C, +1C, +9C, -15C.