Elektromos töltés
Elektromos töltés. A Coulomb törvény
A body mass gravitációs tömegének koncepciójában Newton-mechanikában az elektrodinamika töltés fogalma az elsődleges, alapkoncepció.
Az elektromos töltés olyan fizikai mennyiség, amely a részecskék vagy testek tulajdonságait jellemzi, hogy elektromágneses erő kölcsönhatásokba lépjen.
Az elektromos töltést általában q vagy Q betű jelöli.
Az összes ismert kísérleti tényező összessége lehetővé teszi számunkra az alábbi következtetések levonását:
Kétféle elektromos töltés van, feltételesen pozitívnak és negatívnak.
A díjak átvitele (például közvetlen kapcsolat) történik, egyik testről a másikra. A testtömegtől eltérően az elektromos töltés nem egy adott test sajátossága. Ugyanaz a test különböző körülmények között eltérő lehet.
Ahogy a díjak is taszítják, ellentétben a díjakkal. Ez is mutatja az alapvető különbséget az elektromágneses erők és a gravitációs erők között. A gravitációs erők mindig a vonzalom erői.
A természet egyik alapvető törvénye az elektromos töltés megőrzésének kísérleti törvénye.
Egy elszigetelt rendszerben az összes test töltésének algebrai összege állandó marad:
Az elektromos töltésvédelem törvénye azt állítja, hogy a csak zárt rendszerben nem lehet megfigyelni, hogy a jelek születésének vagy eltűnésének folyamata csak egy jelhez tartozik.
Modern szemszögből a töltőhordozók elemi részecskék. Minden rendes test olyan atomokból áll, amelyek pozitív töltésű protonokat tartalmaznak. negatív töltésű elektronok és semleges részecskék - neutronok. A protonok és a neutronok az atommagok részei, az elektronok az atomok elektronhéját alkotják. A proton és a modulusban lévő elektron töltése pontosan ugyanaz, mint az elemi töltés.
e = 1,602177 · 10 -19 ° C ≈ 1,6 · 10 -19 Cl.
Semleges atomon a magban lévő protonok száma megegyezik a héjban lévő elektronok számával. Ezt a számot atomszámnak hívják. Ennek az anyagnak az atomja egy vagy több elektronot veszíthet el, vagy extra elektronot szerezhet. Ezekben az esetekben a semleges atom pozitív vagy negatív töltésű ionvá alakul.
A díjat az egyik testről a másikra átvihetjük csak olyan részekből, amelyek az egész számot tartalmazzák. Így a test elektromos töltése diszkrét mennyiség:
A fizikai mennyiségek, amelyek csak diszkrét értéksorozatot vehetnek fel, kvantált értékek. Az e elemi töltés az elektromos töltés kvantum (a legkisebb része). Meg kell jegyezni, hogy az elemi részecskék modern fizikájában feltételezik az úgynevezett kvarkok - részecske részecskék létezését, azonban a kvarkokat még nem észlelték szabad állapotban.
Rendes laboratóriumi kísérletek során elektrométert használnak az elektromos töltések kimutatására és mérésére, egy fémrúdból és egy nyílról, amely a vízszintes tengely körül forgatható (4.1.1 ábra). A rúd a nyíllal el van választva a fém házból. Amikor a feltöltött test megérinti az elektrométer rúdját, az azonos jelzésű elektromos töltések a rúd és a nyíl mentén oszlanak meg. Az elektromos visszautasítás erői a nyíl forgatását okozzák bizonyos szögben, amelyen keresztül meg lehet ítélni az elektrométer rúdjára átadott töltést.
Töltés átvitel egy töltött testről egy elektrométerre.
Az elektrométer meglehetősen durva eszköz; nem engedi meg a díjak kölcsönhatásának vizsgálatát. Az állandó díjak kölcsönhatásának törvényét először a francia fizikus, S. Coulomb (1785) állapította meg. Kísérleteiben Coulomb mérte meg a megterhelt golyók vonzásának és visszatoloncolásának erőit a neki tervezett eszköz segítségével - a torziós egyensúly (4.1.2. Ábra), amely rendkívül nagy érzékenységgel rendelkezett. Így például a mérleg gerendáját 1 ° -kal elforgatjuk egy 10 -9 N. nagyságú erő hatására.
A mérések elgondolása Culon ragyogó meggyőződésén alapult, hogy ha egy feltöltött labdát ugyanolyan töltés nélkül érintkezésbe hozzuk, akkor az első töltés egyenlően oszlik meg közöttük. Így jelezték, hogyan változtathatja meg a labda töltését két, három stb. Alkalommal. Coulomb kísérleteiben megmérjük a golyók közötti kölcsönhatást, amelyek mérete sokkal kisebb, mint a köztük lévő távolság. Az ilyen feltöltött testeket általában pontdíjaknak hívják.
A ponttöltés egy töltött test, amelynek méretei az adott probléma körülményei között elhanyagolhatók.
Az interakció erői engedelmeskednek Newton harmadik törvényének: ezek a visszataszító erők, amelyek ugyanazokkal a jelekkel vannak ellátva, és a különböző jelek vonzó ereje (4.1.3 ábra). A statikus elektromos töltések kölcsönhatását elektrosztatikus vagy Coulomb kölcsönhatásnak nevezzük. A Coulomb-interakciót tanulmányozó elektrodinamikai szakaszt elektrosztatikusnak nevezik.
A Coulomb-törvény pontosan felszámított testekre érvényes. A gyakorlatban a Coulomb törvényt jól hajtják végre, ha a töltött testek mérete sokkal kisebb, mint a köztük lévő távolság.
Az arányossági tényező k a Coulomb-törvényben az egységek rendszerének megválasztásától függ. A nemzetközi SI rendszerben egy medál (Cl) kerül elfogadásra a töltésegység számára.
A medál egy olyan töltés, amely áthalad 1 s-on keresztül a vezető keresztmetszeten keresztül, 1 A áramerősség mellett. Az SI áramerősség (amper) egység a hosszméret, az idő és a tömeg egységeivel együtt az alapvető mértékegységet tartalmazza.
A SI rendszerben az k együtthatót általában a következő formában írják:
A body mass gravitációs tömegének koncepciójában Newton-mechanikában az elektrodinamika töltés fogalma az elsődleges, alapkoncepció.
Az elektromos töltés olyan fizikai mennyiség, amely a részecskék vagy testek tulajdonságait jellemzi, hogy elektromágneses erő kölcsönhatásokba lépjen.
Az elektromos töltést általában q vagy Q betű jelöli.
Az összes ismert kísérleti tényező összessége lehetővé teszi számunkra az alábbi következtetések levonását:
Kétféle elektromos töltés van, feltételesen pozitívnak és negatívnak.
A díjak átvitele (például közvetlen kapcsolat) történik, egyik testről a másikra. A testtömegtől eltérően az elektromos töltés nem egy adott test sajátossága. Ugyanaz a test különböző körülmények között eltérő lehet.
Ahogy a díjak is taszítják, ellentétben a díjakkal. Ez is mutatja az alapvető különbséget az elektromágneses erők és a gravitációs erők között. A gravitációs erők mindig a vonzalom erői.
A természet egyik alapvető törvénye az elektromos töltés megőrzésének kísérleti törvénye.
Egy elszigetelt rendszerben az összes test töltésének algebrai összege állandó marad:
Az elektromos töltésvédelem törvénye azt állítja, hogy a csak zárt rendszerben nem lehet megfigyelni, hogy a jelek születésének vagy eltűnésének folyamata csak egy jelhez tartozik.
Modern szemszögből a töltőhordozók elemi részecskék. Minden rendes test olyan atomokból áll, amelyek pozitív töltésű protonokat tartalmaznak. negatív töltésű elektronok és semleges részecskék - neutronok. A protonok és a neutronok az atommagok részei, az elektronok az atomok elektronhéját alkotják. A proton és a modulusban lévő elektron töltése pontosan ugyanaz, mint az elemi töltés.
e = 1,602177 · 10 -19 ° C ≈ 1,6 · 10 -19 Cl.
Semleges atomon a magban lévő protonok száma megegyezik a héjban lévő elektronok számával. Ezt a számot atomszámnak hívják. Ennek az anyagnak az atomja egy vagy több elektronot veszíthet el, vagy extra elektronot szerezhet. Ezekben az esetekben a semleges atom pozitív vagy negatív töltésű ionvá alakul.
A díjat az egyik testről a másikra átvihetjük csak olyan részekből, amelyek az egész számot tartalmazzák. Így a test elektromos töltése diszkrét mennyiség:
A fizikai mennyiségek, amelyek csak diszkrét értéksorozatot vehetnek fel, kvantált értékek. Az e elemi töltés az elektromos töltés kvantum (a legkisebb része). Meg kell jegyezni, hogy az elemi részecskék modern fizikájában feltételezik az úgynevezett kvarkok - részecske-részecskék létezését, azonban a kvarkokat még nem észlelték szabad állapotban.
Rendes laboratóriumi kísérletek során elektrométert használnak az elektromos töltések kimutatására és mérésére, egy fémrúdból és egy nyílról, amely a vízszintes tengely körül forgatható (4.1.1 ábra). A rúd a nyíllal el van választva a fém házból. Amikor a feltöltött test megérinti az elektrométer rúdját, az azonos jelzésű elektromos töltések a rúd és a nyíl mentén oszlanak meg. Az elektromos visszautasítás erői a nyíl forgatását okozzák bizonyos szögben, amelyen keresztül meg lehet ítélni az elektrométer rúdjára átadott töltést.
Töltés átvitel egy töltött testről egy elektrométerre.
Az elektrométer meglehetősen durva eszköz; nem engedi meg a díjak kölcsönhatásának vizsgálatát. Az állandó díjak kölcsönhatásának törvényét először a francia fizikus, S. Coulomb (1785) állapította meg. Kísérleteiben Coulomb mérte meg a megterhelt golyók vonzásának és visszatoloncolásának erőit a neki tervezett eszköz segítségével - a torziós egyensúly (4.1.2. Ábra), amely rendkívül nagy érzékenységgel rendelkezett. Így például a mérleg nyalábját 1 ° -kal elforgatjuk egy 10 -9 N. nagyságú erő hatására.
A mérések elgondolása Culon ragyogó meggyőződésén alapult, hogy ha egy feltöltött labdát ugyanolyan töltés nélkül érintkezésbe hozzuk, akkor az első töltés egyenlően oszlik meg közöttük. Így jelezték, hogyan változtathatja meg a labda töltését két, három stb. Alkalommal. Coulomb kísérleteiben megmérjük a golyók közötti kölcsönhatást, amelyek mérete sokkal kisebb, mint a köztük lévő távolság. Az ilyen feltöltött testeket általában pontdíjaknak hívják.
A ponttöltés egy töltött test, amelynek méretei az adott probléma körülményei között elhanyagolhatók.
Az interakció erői engedelmeskednek Newton harmadik törvényének: ezek a visszataszító erők, amelyek ugyanazokkal a jelekkel vannak ellátva, és a különböző jelek vonzó ereje (4.1.3 ábra). A statikus elektromos töltések kölcsönhatását elektrosztatikus vagy Coulomb kölcsönhatásnak nevezzük. A Coulomb-interakciót tanulmányozó elektrodinamikai szakaszt elektrosztatikusnak nevezik.
A Coulomb-törvény pontosan felszámított testekre érvényes. A gyakorlatban a Coulomb törvényt jól hajtják végre, ha a töltött testek mérete sokkal kisebb, mint a köztük lévő távolság.
Az arányossági tényező k a Coulomb-törvényben az egységek rendszerének megválasztásától függ. A nemzetközi SI rendszerben egy medál (Cl) kerül elfogadásra a töltésegység számára.
A medál egy olyan töltés, amely áthalad 1 s-on keresztül a vezető keresztmetszeten keresztül, 1 A áramerősség mellett. Az SI áramerősség (amper) egység a hosszméret, az idő és a tömeg egységeivel együtt az alapvető mértékegységet tartalmazza.
A SI rendszerben az k együtthatót általában a következő formában írják:
Hasonló grafikák:
A Coulomb törvénye. Elektrosztatikus mező
Vákuumban elektrosztatikus. 1. téma: A Coulomb törvénye. Elektrosztatikus mező. 1. Elektromos töltés. Az elektromos díj megőrzésének törvénye. Az elektromos töltés diszkrétsége. A Coulomb-törvény vektoros és skaláris formában.
Elektromos töltés (2)
egységnyi egység (SI) töltőegység - a medál egy erő egység segítségével van beállítva. áram: 1 medál (Cl) egy töltés. 1 másodpercig haladva. szigorú végrehajtása a törvény megóvása elektromos töltés. Az elektromos töltés megőrzésének oka még mindig fennáll.
Villamos mező (2)
Tanfolyammunka >> Fizika
elektromos töltések). Az SI rendszerben az elektromos töltést coulombokban (Cl) mérik. A legismertebb elemi töltéshordozók. -positron (1.1.4) A pontdíjak kölcsönhatásának törvényét (Kulon törvény) kísérletileg S. Coulomb 1785-ben alapította.
Elektromos töltés (3)
kvantitatív jellemző. Töltési egység SI - medál - elektromos töltés. áthaladva a keresztirányú. külön fizetnek. Az elektromos töltés megőrzésének törvénye A zárt rendszer elektromos töltése időben és időben megőrződik.
G. Cavendish és S. Coulomb szerepe a villamos kölcsönhatás törvényének megállapításában
) megmutatták, hogy az elektromos töltések kölcsönhatásának törvénye valójában a "fordított négyzetek" törvénye. évvel Coulomb előtt ismerte fel az elektromos tömegek kölcsönhatásának törvényét, amelyet általában Kulon törvényének neveztek; ez a törvény kifejezett.