Електричний заряд. Електрична взаємодія

Будова атома

Ядро - "+"

Електрони - "-"

Між ядром і електронами відбувається постійне взаємопритягання.

Доведено, що атом не розпадається завдяки взаємодії іншого типу - її називають електромагнітною взаємодією.

Історія вивчення електрики

Грецький філософ Фалес Мілетський,

жив у 624-547 р. до нашої ери, відкрив, що бурштин, потертий об хутро, набуває властивості притягувати дрібні предмети — пушинки, соломинки тощо. Ця властивість протягом ряду сторіч приписувалася тільки бурштину, від назви якого й виникло слово «електрика».

Одним з фундаторів учення про електрику є Вільям Гільберт

(1540-1603, Англія). Він був одним із перших учених, що затвер­дили експеримент як основу дослідження. Він показав, що під час тертя електризується не тільки бурштин, але й багато інших речо­вин і що притягують вони не тільки порошини, але й метали, дере­во, папір, камінчики й навіть воду та олію.

Наступним етапом у розвитку вчення про електрику були до­сліди німецького вченого Отто фон Геріке

(1602—1686). Він по­будував першу електростатичну машину, засновану на принципі тертя. За допомогою цього приладу Геріке виявив, що, крім при­тягування, існує й електричне відштовхування.

Кількість електронів дорівнює кількості протонів у ядрі, кількість протонів визначає порядковий номер елемента в періодичній системі.

Завдання.

Назвіть кількість електронів наступних хімічних елементів за прикладом:

Приклад:

Li: е = 3.

Хімічні елементи: Бор, Фосфор, Свинець, Ксенон.

Електричний заряд

Електричний заряд — фізична величина, яка характеризує здатність тіл створювати електромагнітні поля та брати участь в електромагнітній взаємодії.

Позначення електричного заряду - q.

Одиниця вимірювання - Кл.

[q] = 1 Кл

Про наелектризоване тіло говорять, що тілу надано електричний заряд - тіло заряджене.

Префікси для утворення фізичних одиниць:

Приклад перетворення:

q = 0.2 нКл = 0,2 х 10 ^-9 Кл

q = 3 мкКл = 3 х 10 ^-6 Кл

q = 0,05 мКл = 0,05 х 10 ^-3 Кл

Перетворити у Кл:

q = 25 нКл

q = 9,1 мКл

q = 0,008 мкКл

Перетворити значення електричного заряду з застосуванням префіксів:

q = 0,000025 Кл

q = 0,931 Кл

q = 0,000000074 Кл

Основні властивості електричного заряду

1) Існують два роди електричних зарядів — позитивні і негативні.

Під час електризації скла об шовк скло набуває позитивного заряду «+»,

а шовк — негативного «-»;

Під час електризації ебоніту об вовну ебоніт набуває негативного заряду «-»,

а вовна — позитивного «+».

2) Тіла, що мають заряди одного знака, відштовхуються;

тіла, що мають заряди протилежних знаків, — притягуються.

3) Носієм електричного заряду є частинка — електричний заряд не існує окремо від частинки.

Під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість частинок, що мають електричний заряд. Однією з негативно заряджених частинок є електрон, а однією з позитивно заряджених — протон (протони входять до складу атомного ядра).
Зазвичай під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість електронів.

4) Електричний заряд є дискретним, тобто електричні заряди фізичних тіл є кратними певному найменшому (елементарному) заряду:
q=Ne

q — заряд фізичного тіла;
N — ціле число;
е — елементарний заряд.

Носієм елементарного негативного заряду є електрон:

е=−1.6⋅10^-19 Кл

Носієм найменшого позитивного заряду є протон:

q _р =1.6⋅10^-19 Кл

5) Мікрочастинки та макроскопічні тіла можуть мати заряд (позитивний або негативний), а можуть бути нейтральними.

Атоми є нейтральними, оскільки в них кількість електронів збігається з кількістю протонів. Якщо атом віддає один чи кілька електронів, то він перетворюється на позитивний йон, а якщо приймає — на негативний йон.

Приклад розв'язування задач:

№1. Обчисліть загальні значення зарядів електрона та протона, коли відомо про та .

№2. Загальний електричний заряд електрона складає -14,4 х 10 ^-19 Кл. Скільки електронів входить до цього заряду?

Який електричний заряд утворять 6 електронів?

Яка кількість протонів утворює електричний заряд 8,8 х 10^-19 Кл ?

Обчисліть значення електричного заряду, який утворюється з 12,2 протонів.