>> 自然の科学 >  >> 物理

電荷入門


私たちは、陽子、電子、中性子などの素粒子について知っています。"陽子" は +ve 電荷を持ち、電子は -ve 電荷を持ち、中性子は電荷を持たず、つまり中性です。材料は、1 つの電子の電荷を掛けた電荷の数です。

電荷は文字「q」または「Q」で表されます。

では

Q=ne、n は電子の数、e は電子 1 個の電荷

e=1.6x10-19C

C は電荷の標準単位であるコロンです。

導体と絶縁体

電荷を移動させる能力に基づいて、物質は導体と絶縁体に分類できます。導体とは、電荷が容易に移動できる物質です。例としては、金属、人体、水道水などがあります。私たちの皮膚は導電体でもあります。電気を通す唯一の非金属はグラファイトです。

自由電子はすべての金属、合金、グラファイトに存在し、導体全体を自由に流れることができます。

絶縁体とは、電荷が自由に移動できない物質です。絶縁体は非導体とも呼ばれます。例としては、プラスチック、ガラス、ゴムなどがあります。

荷電粒子

正に帯電した陽子、負に帯電した電子、および電気的に中性の中性子が原子を構成します。コア原子核では、陽子と中性子が密集しています。1 つの電子の電荷は、符号が逆であることを除けば、1 つの陽子の電荷と同じです。電子は、その電気的符号が原子核内の陽子の電気的符号と反対であるため、原子核に引き寄せられます。導体の原子が集まって固体を形成すると、最も外側の電子の一部が固体内を自由に移動し、正に帯電した原子が残ります。後ろに。伝導電子は、これらの可動電子に付けられた名前です。

誘導料金

誘導電荷は、周囲の電荷に影響を与える物体上の電荷ですが、誘導電荷は、別の物体上の電荷によって影響を受ける導体内の電荷です.

死体の充電

電気化とは、中性体を荷電体に変換することです。

クーロンの法則

この方程式は、荷電粒子に対してのみ機能します。2 つの荷電粒子が接近すると、互いに静電引力を発揮します。電荷の符号は、力ベクトルの方向を決定します。あるいは、粒子が反対の電荷符号を持っている場合、それらは互いに引き付け合います。つまり、各粒子上の力ベクトルは、他の粒子を直接指しています。クーロンの法則は、粒子に作用する静電気力の方程式です。静電気力は次のように書きます

F=k(q1q2)/r2

ここで、r は粒子間隔を表し、k は静電定数またはクーロン定数として知られる正の定数を表します。

球状導体

過剰な電荷が導電性の球形シェルに適用されると、過剰な電荷は表面全体に均一に広がります。余分な電子が球状の金属シェルに配置されると、それらは互いに反対になり、離れて移動する傾向があり、均等に分散されるまで利用可能な表面に広がります.この設計の結果として、余分な電子のすべてのペア間の距離が最大化されます.負電荷が球状の金属シェルから取り除かれると、正電荷がシェルの表面全体に均一に分布します。

電荷の性質

電荷は量子化されています

たとえば、電荷がない粒子、電荷が 15e の粒子、または電荷が 4e の粒子は見つかりますが、電荷が 4.57e の粒子は見つかりません。

電荷は保存されます

粒子の電荷は本質的に保守的です。これは、いかなる方法でも請求を作成または削除できないことを意味します。電荷は、伝導や誘導などのメカニズムによって、あるシステムから別のシステムに転送できます。

料金の追加プロパティ

料金は直接加算が可能です。例:- :q1、q2、q3 の 3 つの料金があるシステム。システムの合計料金は、このプロパティを使用して 3 つの料金をすべて加算することで計算できます。

電場

別の荷電粒子または物体から力を受けるのは、荷電粒子の周囲のゾーンです。電界の式、

E=F/q

上記の計算で、F は力を表し、q は電荷を表します。 F の決定にはクーロンの法則が使用されます。

Eの方向

電界は常に正電荷から負電荷へ移動します。単一の正電荷の場合、電場は正電荷から離れ、負電荷に向かって移動します。

結論

この記事から、電荷、その特性、電場、クーロンの法則、導体と絶縁体についてのアイデアを得ることができます。物体と粒子との電気的相互作用の強さは、その電荷によって決まります。これは正または負の可能性があります。



  1. 物理学者は希少なヒッグス ボソン対を探索し、新しい物理学を生み出す可能性がある
  2. 防毒マスクはなぜウイルスに効果があるのですか?
  3. 重力に関するよくある質問
  4. 自然界で最も奇妙な現象の 1 つであるボール ライトニングの新しい説明
  5. 地獄で設計された核融合炉がデビュー
  6. 物理学のノーベル賞は、現代宇宙論の建築家であり、他の世界の発見者である