ما هو التهمة؟ أنواع التهم والتعامل معها. الشحنة الكهربائية - موجبة وسالبة

أعتقد أنني لست الوحيد الذي أراد ويريد الجمع بين الصيغة التي تصف تفاعل الجاذبية للأجسام (قانون الجاذبية) ، مع صيغة مخصصة لتفاعل الشحنات الكهربائية (قانون كولوم ). لنفعلها اذا!

من الضروري وضع علامة المساواة بين المفاهيم وزن و شحنة موجبة ، وكذلك بين المفاهيم أنتماس و شحنة سالبة .

تميز الشحنة الموجبة (أو الكتلة) جزيئات يين (مع الحقول الجذابة) - أي امتصاص الأثير من المجال الأثيري المحيط.

والشحنة السالبة (أو الأجسام المضادة) تميز جسيمات يانغ (مع الحقول المتنافرة) - أي ينبعث منها الأثير في المجال الأثيري المحيط.

بالمعنى الدقيق للكلمة ، تشير الكتلة (أو الشحنة الموجبة) ، وكذلك الكتلة المضادة (أو الشحنة السالبة) إلى أن هذا الجسيم يمتص (أو يصدر) الأثير.

أما بالنسبة لموضع الديناميكا الكهربية الذي يشير إلى تنافر الشحنات التي تحمل نفس العلامة (السالبة والموجبة) وجاذبية الشحنات ذات العلامات المختلفة لبعضها البعض ، فهي ليست دقيقة تمامًا. والسبب في ذلك ليس التفسير الصحيح تمامًا للتجارب على الكهرومغناطيسية.

الجسيمات ذات الحقول الجذابة (موجبة الشحنة) لن تتنافر أبدًا. هم فقط ينجذبون. لكن الجسيمات ذات الحقول المتنافرة (سالبة الشحنة) سوف تتنافر دائمًا (بما في ذلك القطب السالب للمغناطيس).

الجسيمات ذات الحقول الجذابة (موجبة الشحنة) تجذب أي جسيمات إلى نفسها: سالبة الشحنة (مع الحقول الطاردة) والشحنة الموجبة (مع الحقول الجذابة). ومع ذلك ، إذا كان لكلا الجسيمين مجال جذب ، فإن الجسيم الذي يكون مجال جاذبيته أكبر سوف يقوم بإزاحة الجسيم الآخر تجاه نفسه إلى حد أكبر من الجسيم ذي مجال الجذب الأصغر.



المادة هي مادة مضادة.

في الفيزياء موضوع يطلقون على الأجسام ، وكذلك العناصر الكيميائية التي تتكون منها هذه الأجسام ، وكذلك الجسيمات الأولية. بشكل عام ، يمكن اعتبار استخدام المصطلح بهذه الطريقة صحيحًا تقريبًا. بعد كل ذلك موضوع من وجهة نظر باطنية ، هذه هي مراكز القوة ، مجالات من الجسيمات الأولية. العناصر الكيميائية مبنية من الجسيمات الأولية ، والأجسام مبنية من عناصر كيميائية. لكن في النهاية اتضح أن كل شيء يتكون من جسيمات أولية. لكن لكي نكون دقيقين ، من حولنا لا نرى أهمية ، بل أرواحًا - أي الجسيمات الأولية. الجسيم الأولي ، على عكس مركز القوة (أي الروح ، على عكس المادة) ، يتمتع بجودة - يتم إنشاء الأثير ويختفي فيه.

مفهوم مستوى يمكن اعتباره مرادفًا لمفهوم المادة الذي تستخدمه الفيزياء. الجوهر ، حرفيًا ، ما تتكون منه الأشياء التي تحيط بالشخص ، أي العناصر الكيميائية ومركباتها. والعناصر الكيميائية ، كما ذكرنا سابقًا ، تتكون من جسيمات أولية.

للجوهر والمادة في العلم هناك مفاهيم متضادات - المادة المضادة و المادة المضادة التي هي مرادفة لبعضها البعض.

يدرك العلماء وجود المادة المضادة. ومع ذلك ، فإن ما يعتبرونه مادة مضادة هو في الواقع ليس كذلك. في الواقع ، كانت المادة المضادة دائمًا في متناول العلم وتم اكتشافها بشكل غير مباشر منذ وقت طويل ، منذ أن بدأت التجارب على الكهرومغناطيسية. ويمكننا أن نشعر باستمرار بمظاهر وجودها في العالم من حولنا. نشأت المادة المضادة في الكون مع المادة في نفس اللحظة التي ظهرت فيها الجسيمات الأولية (الأرواح). مستوى هي جسيمات يين (أي جسيمات ذات مجالات جذب). المادة المضادة (المادة المضادة) هي جزيئات يانغ (جزيئات ذات مجالات متنافرة).

خصائص جسيمات Yin و Yang متعاكسة تمامًا ، وبالتالي فهي مناسبة تمامًا لدور المادة والمادة المضادة المطلوبة.

الأثير يملأ الجسيمات الأولية - العامل الدافع لها

"يسعى مركز قوة الجسيم الأولي دائمًا إلى التحرك جنبًا إلى جنب مع الأثير ، الذي يملأ هذا الجسيم (ويشكله) في الوقت الحالي ، في نفس الاتجاه وبنفس السرعة."

الأثير هو العامل الدافع للجسيمات الأولية. إذا كان الأثير الذي يملأ الجسيم في حالة سكون ، فسيكون الجسيم نفسه أيضًا في حالة سكون. وإذا تحرك إيثر الجسيم ، يتحرك الجسيم أيضًا.

وبالتالي ، نظرًا لعدم وجود فرق بين الأثير للحقل الأثيري للكون والأثير للجسيمات ، فإن جميع مبادئ سلوك الأثير قابلة للتطبيق على الجسيمات الأولية أيضًا. إذا كان الأثير ، الذي ينتمي إلى الجسيم ، يتحرك حاليًا نحو ظهور نقص في الأثير (وفقًا للمبدأ الأول لسلوك الأثير - "لا توجد فراغات أثيري في المجال الأثيري") أو يتحرك بعيدًا عن فائض (وفقًا للمبدأ الثاني لسلوك الأثير - "في المجال الأثيري لا ينتج عنه مناطق ذات كثافة أثير زائدة") ، سيتحرك الجسيم معه في نفس الاتجاه وبنفس السرعة.

ما هي القوة؟ تصنيف القوة

أحد الكميات الأساسية في الفيزياء بشكل عام ، وخاصة في أحد أقسامها الفرعية - في الميكانيكا ، هو القوة . ولكن ما هو وكيف نوصيفه ونسانده بشيء موجود في الواقع؟

لنبدأ بفتح أي قاموس موسوعي فيزيائي ونقرأ التعريف.

« القوة في الميكانيكا - مقياس للعمل الميكانيكي للأجسام الأخرى على جسم مادي معين "(FES ،" القوة "، تم تحريره بواسطة A. M. Prokhorov).

كما ترى ، فإن القوة في الفيزياء الحديثة لا تحمل معلومات عن شيء ملموس ، مادي. لكن في نفس الوقت ، تجليات القوة أكثر من ملموسة. لتصحيح الموقف ، نحتاج إلى النظر إلى القوة من موقع السحر.

من وجهة نظر مقصورة على فئة معينة القوة ما هو إلا روح ، أثير ، طاقة. والروح ، كما تتذكر ، هي أيضًا الروح ، فقط "ملتوية في حلقة". وهكذا ، فإن كلا من الروح الحرة هي القوة ، والروح (الروح المنغلق) هي القوة. ستساعدنا هذه المعلومات كثيرًا في المستقبل.

على الرغم من بعض الغموض في تعريف القوة ، إلا أن لها أساسًا ماديًا تمامًا. هذا ليس مفهومًا مجردًا على الإطلاق ، كما يظهر في الفيزياء في الوقت الحاضر.

القوة- وهذا هو السبب الذي يجعل الأثير يقترب من نقصه أو يبتعد عن فائضه. نحن مهتمون بالأثير الموجود في الجسيمات الأولية (الأرواح) ، وبالتالي فإن القوة بالنسبة لنا هي ، أولاً وقبل كل شيء ، السبب الذي يدفع الجسيمات إلى التحرك. أي جسيم أولي هو قوة ، لأنه يؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الجسيمات الأخرى.

يمكن قياس القوة باستخدام السرعة.، التي يتحرك بها إيثر الجسيم تحت تأثير هذه القوة ، إذا لم تؤثر أي قوى أخرى على الجسيم. هؤلاء. سرعة تدفق الأثير الذي يجعل الجسيم يتحرك ، هذا هو مقدار هذه القوة.

دعونا نصنف جميع أنواع القوى التي تحدث في الجسيمات ، اعتمادًا على السبب الذي يسببها.

قوة الجاذبية (طموح الجاذبية).

سبب ظهور هذه القوة هو أي نقص في الأثير يحدث في مكان ما في المجال الأثيري للكون.

هؤلاء. أي جسيم آخر يمتص الأثير يعمل كسبب لظهور قوة الجذب في الجسيم ، أي تشكيل مجال الجذب.

قوة التنافر (الطموح النفور).

سبب ظهور هذه القوة هو أي فائض في الأثير يحدث في مكان ما في المجال الأثيري للكون.

الشحنة الكهربائية- كمية فيزيائية تميز قدرة الأجسام على الدخول في تفاعلات كهرومغناطيسية. تقاس في كولوم.

شحنة كهربائية أولية- الحد الأدنى لشحنة الجسيمات الأولية (شحنة البروتون والإلكترون).

الجسم لديه شحنة، يعني أنه يحتوي على إلكترونات زائدة أو مفقودة. يشار إلى هذه التهمة ف=شمال شرق. (يساوي عدد الرسوم الأولية).

كهربة الجسم- لخلق فائض ونقص في الإلكترونات. طرق: كهربة عن طريق الاحتكاكو كهربة عن طريق الاتصال.

تحديد الفجرهـ - شحنة الجسد ، والتي يمكن اعتبارها نقطة مادية.

تهمة المحاكمة() - نقطة ، شحنة صغيرة ، موجبة بالضرورة - تستخدم لدراسة المجال الكهربائي.

قانون الحفظ:في نظام معزول ، يظل المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام ثابتًا لأي تفاعل بين هذه الأجسام مع بعضها البعض.

قانون كولوم:تتناسب قوى التفاعل لشحنتين نقطيتين مع ناتج هذه الشحنات ، وتتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما ، وتعتمد على خصائص الوسيط ويتم توجيهها على طول الخط المستقيم الذي يربط بين مراكزها.

، أين
F / م ، C 2 / نانومتر 2 - عازل. سريع. مكنسة كهرباء

- يتعلق. ثابت عازل (> 1)

- نفاذية عازلة مطلقة. البيئات

الحقل الكهربائي- وسيط المادة الذي يحدث من خلاله تفاعل الشحنات الكهربائية.

خصائص المجال الكهربائي:


خصائص المجال الكهربائي:

    توتر(ه) هي كمية متجهية تساوي القوة المؤثرة على شحنة اختبار وحدة موضوعة عند نقطة معينة.

تقاس في N / C.

اتجاههو نفسه بالنسبة للقوة النشطة.

التوتر لا يعتمدلا على أساس القوة ولا على حجم تهمة المحاكمة.

تراكب المجالات الكهربائية: شدة المجال الناتج عن عدة شحنات تساوي مجموع متجه لشدات المجال لكل شحنة:

بيانيايتم تصوير المجال الإلكتروني باستخدام خطوط التوتر.

خط التوتر- الخط ، الظل الذي يتطابق عند كل نقطة مع اتجاه متجه التوتر.

خصائص خط الإجهاد: لا تتقاطع ، يمكن رسم خط واحد فقط من خلال كل نقطة ؛ لم يتم إغلاقها ، اترك شحنة موجبة وأدخل شحنة سالبة ، أو تتبدد إلى ما لا نهاية.

أنواع الحقول:

    مجال كهربائي موحد- مجال ، يكون متجه شدته عند كل نقطة هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

    المجال الكهربائي غير المنتظم- مجال ، متجه شدته عند كل نقطة ليس هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

    المجال الكهربائي المستمر- لا يتغير ناقل التوتر.

    مجال كهربائي غير ثابت- يتغير ناقل التوتر.

    عمل المجال الكهربائي لتحريك الشحنة.

، حيث F هي القوة ، S هي الإزاحة ، - الزاوية بين F و S.

لحقل موحد: القوة ثابتة.

لا يعتمد العمل على شكل المسار ؛ الشغل المبذول للتحرك على طول مسار مغلق يساوي صفرًا.

لحقل غير متجانس:

    جهد المجال الكهربائي- نسبة الشغل الذي يقوم به المجال ، أي تحريك الشحنة الكهربائية التجريبية إلى ما لا نهاية ، إلى مقدار هذه الشحنة.

-القدرههي خاصية الطاقة في المجال. تقاس بالفولت

التباينات المحتملة:

اذا كان
، من ثم

، يعني

-التدرج المحتمل.

لمجال متجانس: فرق الجهد - الجهد االكهربى:

. يقاس بالفولت ، الأجهزة - الفولتميتر.

القدرة الكهربائية- قدرة الأجسام على تجميع شحنة كهربائية ؛ نسبة الشحنة إلى الجهد ، والتي تكون دائمًا ثابتة لموصل معين.

.

لا تعتمد على الشحن ولا تعتمد على الإمكانات. لكن ذلك يعتمد على حجم وشكل الموصل ؛ على الخواص العازلة للوسط.

حيث r هو الحجم
- نفاذية الوسط حول الجسم.

تزداد السعة الكهربائية إذا كان هناك أي أجسام قريبة - موصلات أو عوازل كهربائية.

مكثف- جهاز لتجميع الشحنة. القدرة الكهربائية:

مكثف مسطح- لوحان معدني بينهما عازل كهربائي. سعة مكثف مسطح:

حيث S هي مساحة الألواح ، و d هي المسافة بين الألواح.

طاقة مكثف مشحونيساوي الشغل الذي يقوم به المجال الكهربائي في نقل الشحنة من لوحة إلى أخرى.

تحويل الشحنة الصغيرة
، سوف يتغير الجهد إلى
، سوف يتم العمل
. مثل
و C \ u003d const ،
. ثم
. ندمج:

طاقة المجال الكهربائي:
، حيث V = Sl هو الحجم الذي يشغله المجال الكهربائي

لحقل غير متجانس:
.

كثافة المجال الكهربائي الحجمي:
. تقاس بـ J / م 3.

ثنائي القطب الكهربائي- نظام يتكون من شحنتين كهربائيتين نقطيتين متساويتين ولكن متعاكستين تقعان على مسافة معينة من بعضها البعض (ذراع ثنائي القطب - ل).

السمة الرئيسية لثنائي القطب هي عزم ثنائي الاقطابمتجه يساوي ناتج الشحنة وذراع ثنائي القطب ، موجه من شحنة سالبة إلى شحنة موجبة. يعني
. تقاس في كولوم متر.

ثنائي القطب في مجال كهربائي موحد.

القوى المؤثرة على كل من شحنات ثنائي القطب هي:
و
. يتم توجيه هذه القوى بشكل معاكس وتخلق لحظة من زوج من القوى - عزم الدوران: أين

M - عزم الدوران F - القوى المؤثرة على ثنائي القطب

د- ذراع الذراع l- ذراع ثنائي القطب

عزم p- ثنائي القطب E- شدة

- الزاوية بين p Eq - شحنة

تحت تأثير عزم الدوران ، سوف يدور ثنائي القطب ويستقر في اتجاه خطوط التوتر. سيكون المتجهان pi و E متوازيين وأحاديي الاتجاه.

ثنائي القطب في مجال كهربائي غير متجانس.

هناك عزم دوران ، لذلك سوف يتحول ثنائي القطب. لكن القوى ستكون غير متساوية ، وسينتقل ثنائي القطب إلى حيث تكون القوة أكبر.

-تدرج التوتر. كلما زاد تدرج التوتر ، زادت القوة الجانبية التي تسحب ثنائي القطب. يتم توجيه ثنائي القطب على طول خطوط القوة.

مجال Dipole الخاص.

لكن . ثم:

.

دع ثنائي القطب يكون عند النقطة O ويكون ذراعه صغيرًا. ثم:

.

تم الحصول على الصيغة مع مراعاة:

وبالتالي ، يعتمد فرق الجهد على جيب الزاوية النصفية التي تظهر عندها النقاط ثنائية القطب ، وإسقاط العزم ثنائي القطب على الخط المستقيم الذي يربط بين هذه النقاط.

عوازل كهربائية في مجال كهربائي.

عازلمادة ليس لها رسوم مجانية وبالتالي لا توصل الكهرباء. ومع ذلك ، في الواقع ، الموصلية موجودة ، لكنها لا تذكر.

فئات عازلة:

    مع الجزيئات القطبية (الماء ، النيتروبنزين): الجزيئات غير متناظرة ، مراكز كتلة الشحنات الموجبة والسالبة لا تتطابق ، مما يعني أن لديهم عزم ثنائي القطب حتى في حالة عدم وجود مجال كهربائي.

    مع الجزيئات غير القطبية (الهيدروجين والأكسجين): الجزيئات متناظرة ، وتتطابق مراكز الكتلة من الشحنات الموجبة والسالبة ، مما يعني أنه ليس لديهم عزم ثنائي القطب في غياب مجال كهربائي.

    بلوري (كلوريد الصوديوم): مزيج من شبكتين فرعيتين ، إحداهما موجبة الشحنة والأخرى سالبة الشحنة ؛ في حالة عدم وجود مجال كهربائي ، فإن إجمالي عزم ثنائي القطب هو صفر.

الاستقطاب- عملية الفصل المكاني للشحنات ، ظهور الشحنات المقيدة على سطح العازل مما يؤدي إلى إضعاف المجال داخل العازل.

طرق الاستقطاب:

طريقة واحدة - الاستقطاب الكهروكيميائي:

على الأقطاب - حركة الكاتيونات والأنيونات تجاههم ، وتحييد المواد ؛ يتم تشكيل مناطق الشحنات الموجبة والسالبة. التيار يتناقص تدريجياً. يتميز معدل إنشاء آلية التعادل بوقت الاسترخاء - هذا هو الوقت الذي يزداد فيه الاستقطاب EMF من 0 إلى الحد الأقصى منذ لحظة تطبيق الحقل. = 10 -3-10 -2 ث.

الطريقة الثانية - الاستقطاب التوجيهي:

على سطح العازل الكهربائي ، تتشكل قطبية غير معوضة ، أي يحدث الاستقطاب. التوتر داخل العازل أقل من التوتر الخارجي. وقت الاسترخاء: = 10-13-10-7 ث. التردد 10 ميجا هرتز.

3 طريقة - الاستقطاب الإلكتروني:

خاصية الجزيئات غير القطبية التي تصبح ثنائيات القطب. وقت الاسترخاء: = 10-16-10-14 ث. التردد 10 8 ميجا هرتز.

4 طريقة - الاستقطاب الأيوني:

يتم تهجير شبكتين (Na و Cl) بالنسبة لبعضهما البعض.

وقت الاسترخاء:

الطريقة الخامسة - الاستقطاب المجهرية:

إنه نموذجي للتركيبات البيولوجية عندما تتناوب الطبقات المشحونة وغير المشحونة. هناك إعادة توزيع للأيونات على أقسام شبه نفاذة أو غير منفذة للأيونات.

وقت الاسترخاء: \ u003d 10 -8 -10 -3 ثانية. التردد 1 كيلو هرتز

الخصائص العددية لدرجة الاستقطاب:


كهرباءهي الحركة المنظمة للشحنات المجانية في المادة أو في الفراغ.

شروط وجود التيار الكهربائي:

    وجود رسوم مجانية

    وجود مجال كهربائي ، أي القوى العاملة على هذه التهم

القوة الحالية- قيمة تساوي الشحنة التي تمر عبر أي مقطع عرضي للموصل لكل وحدة زمنية (ثانية واحدة)

تقاس بالأمبير.

ن هو تركيز الشحنات

q هو مقدار الشحن

S- مساحة المقطع العرضي للموصل

- سرعة الحركة الموجهة للجسيمات.

سرعة حركة الجسيمات المشحونة في المجال الكهربائي صغيرة - 7 * 10-5 م / ث ، وسرعة انتشار المجال الكهربائي 3 * 10 8 م / ث.

كثافة التيار- مقدار الشحنة التي تمر في ثانية واحدة عبر مقطع 1 م 2.

. تقاس بـ A / m 2.

- القوة المؤثرة على الأيون من جانب المجال الكهربائي تساوي قوة الاحتكاك

- الحركة الأيونية

- سرعة الحركة الموجهة للأيونات = الحركة ، شدة المجال

الموصلية المحددة للإلكتروليت هي كلما زاد تركيز الأيونات وشحنتها وتنقلها. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد حركة الأيونات وتزداد الموصلية الكهربائية.

الشحنة الكهربائية- كمية فيزيائية تميز قدرة الأجسام على الدخول في تفاعلات كهرومغناطيسية. تقاس في كولوم.

شحنة كهربائية أولية- الحد الأدنى لشحنة الجسيمات الأولية (شحنة البروتون والإلكترون).

الجسم لديه شحنة، يعني أنه يحتوي على إلكترونات زائدة أو مفقودة. يشار إلى هذه التهمة ف=شمال شرق. (يساوي عدد الرسوم الأولية).

كهربة الجسم- لخلق فائض ونقص في الإلكترونات. طرق: كهربة عن طريق الاحتكاكو كهربة عن طريق الاتصال.

تحديد الفجرهـ - شحنة الجسد ، والتي يمكن اعتبارها نقطة مادية.

تهمة المحاكمة() - نقطة ، شحنة صغيرة ، موجبة بالضرورة - تستخدم لدراسة المجال الكهربائي.

قانون الحفظ:في نظام معزول ، يظل المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام ثابتًا لأي تفاعل بين هذه الأجسام مع بعضها البعض.

قانون كولوم:تتناسب قوى التفاعل لشحنتين نقطيتين مع ناتج هذه الشحنات ، وتتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما ، وتعتمد على خصائص الوسيط ويتم توجيهها على طول الخط المستقيم الذي يربط بين مراكزها.

، أين
F / م ، C 2 / نانومتر 2 - عازل. سريع. مكنسة كهرباء

- يتعلق. ثابت عازل (> 1)

- نفاذية عازلة مطلقة. البيئات

الحقل الكهربائي- وسيط المادة الذي يحدث من خلاله تفاعل الشحنات الكهربائية.

خصائص المجال الكهربائي:


خصائص المجال الكهربائي:

    توتر(ه) هي كمية متجهية تساوي القوة المؤثرة على شحنة اختبار وحدة موضوعة عند نقطة معينة.

تقاس في N / C.

اتجاههو نفسه بالنسبة للقوة النشطة.

التوتر لا يعتمدلا على أساس القوة ولا على حجم تهمة المحاكمة.

تراكب المجالات الكهربائية: شدة المجال الناتج عن عدة شحنات تساوي مجموع متجه لشدات المجال لكل شحنة:

بيانيايتم تصوير المجال الإلكتروني باستخدام خطوط التوتر.

خط التوتر- الخط ، الظل الذي يتطابق عند كل نقطة مع اتجاه متجه التوتر.

خصائص خط الإجهاد: لا تتقاطع ، يمكن رسم خط واحد فقط من خلال كل نقطة ؛ لم يتم إغلاقها ، اترك شحنة موجبة وأدخل شحنة سالبة ، أو تتبدد إلى ما لا نهاية.

أنواع الحقول:

    مجال كهربائي موحد- مجال ، يكون متجه شدته عند كل نقطة هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

    المجال الكهربائي غير المنتظم- مجال ، متجه شدته عند كل نقطة ليس هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

    المجال الكهربائي المستمر- لا يتغير ناقل التوتر.

    مجال كهربائي غير ثابت- يتغير ناقل التوتر.

    عمل المجال الكهربائي لتحريك الشحنة.

، حيث F هي القوة ، S هي الإزاحة ، - الزاوية بين F و S.

لحقل موحد: القوة ثابتة.

لا يعتمد العمل على شكل المسار ؛ الشغل المبذول للتحرك على طول مسار مغلق يساوي صفرًا.

لحقل غير متجانس:

    جهد المجال الكهربائي- نسبة الشغل الذي يقوم به المجال ، أي تحريك الشحنة الكهربائية التجريبية إلى ما لا نهاية ، إلى مقدار هذه الشحنة.

-القدرههي خاصية الطاقة في المجال. تقاس بالفولت

التباينات المحتملة:

اذا كان
، من ثم

، يعني

-التدرج المحتمل.

لمجال متجانس: فرق الجهد - الجهد االكهربى:

. يقاس بالفولت ، الأجهزة - الفولتميتر.

القدرة الكهربائية- قدرة الأجسام على تجميع شحنة كهربائية ؛ نسبة الشحنة إلى الجهد ، والتي تكون دائمًا ثابتة لموصل معين.

.

لا تعتمد على الشحن ولا تعتمد على الإمكانات. لكن ذلك يعتمد على حجم وشكل الموصل ؛ على الخواص العازلة للوسط.

حيث r هو الحجم
- نفاذية الوسط حول الجسم.

تزداد السعة الكهربائية إذا كان هناك أي أجسام قريبة - موصلات أو عوازل كهربائية.

مكثف- جهاز لتجميع الشحنة. القدرة الكهربائية:

مكثف مسطح- لوحان معدني بينهما عازل كهربائي. سعة مكثف مسطح:

حيث S هي مساحة الألواح ، و d هي المسافة بين الألواح.

طاقة مكثف مشحونيساوي الشغل الذي يقوم به المجال الكهربائي في نقل الشحنة من لوحة إلى أخرى.

تحويل الشحنة الصغيرة
، سوف يتغير الجهد إلى
، سوف يتم العمل
. مثل
و C \ u003d const ،
. ثم
. ندمج:

طاقة المجال الكهربائي:
، حيث V = Sl هو الحجم الذي يشغله المجال الكهربائي

لحقل غير متجانس:
.

كثافة المجال الكهربائي الحجمي:
. تقاس بـ J / م 3.

ثنائي القطب الكهربائي- نظام يتكون من شحنتين كهربائيتين نقطيتين متساويتين ولكن متعاكستين تقعان على مسافة معينة من بعضها البعض (ذراع ثنائي القطب - ل).

السمة الرئيسية لثنائي القطب هي عزم ثنائي الاقطابمتجه يساوي ناتج الشحنة وذراع ثنائي القطب ، موجه من شحنة سالبة إلى شحنة موجبة. يعني
. تقاس في كولوم متر.

ثنائي القطب في مجال كهربائي موحد.

القوى المؤثرة على كل من شحنات ثنائي القطب هي:
و
. يتم توجيه هذه القوى بشكل معاكس وتخلق لحظة من زوج من القوى - عزم الدوران: أين

M - عزم الدوران F - القوى المؤثرة على ثنائي القطب

د- ذراع الذراع l- ذراع ثنائي القطب

عزم p- ثنائي القطب E- شدة

- الزاوية بين p Eq - شحنة

تحت تأثير عزم الدوران ، سوف يدور ثنائي القطب ويستقر في اتجاه خطوط التوتر. سيكون المتجهان pi و E متوازيين وأحاديي الاتجاه.

ثنائي القطب في مجال كهربائي غير متجانس.

هناك عزم دوران ، لذلك سوف يتحول ثنائي القطب. لكن القوى ستكون غير متساوية ، وسينتقل ثنائي القطب إلى حيث تكون القوة أكبر.

-تدرج التوتر. كلما زاد تدرج التوتر ، زادت القوة الجانبية التي تسحب ثنائي القطب. يتم توجيه ثنائي القطب على طول خطوط القوة.

مجال Dipole الخاص.

لكن . ثم:

.

دع ثنائي القطب يكون عند النقطة O ويكون ذراعه صغيرًا. ثم:

.

تم الحصول على الصيغة مع مراعاة:

وبالتالي ، يعتمد فرق الجهد على جيب الزاوية النصفية التي تظهر عندها النقاط ثنائية القطب ، وإسقاط العزم ثنائي القطب على الخط المستقيم الذي يربط بين هذه النقاط.

عوازل كهربائية في مجال كهربائي.

عازلمادة ليس لها رسوم مجانية وبالتالي لا توصل الكهرباء. ومع ذلك ، في الواقع ، الموصلية موجودة ، لكنها لا تذكر.

فئات عازلة:

    مع الجزيئات القطبية (الماء ، النيتروبنزين): الجزيئات غير متناظرة ، مراكز كتلة الشحنات الموجبة والسالبة لا تتطابق ، مما يعني أن لديهم عزم ثنائي القطب حتى في حالة عدم وجود مجال كهربائي.

    مع الجزيئات غير القطبية (الهيدروجين والأكسجين): الجزيئات متناظرة ، وتتطابق مراكز الكتلة من الشحنات الموجبة والسالبة ، مما يعني أنه ليس لديهم عزم ثنائي القطب في غياب مجال كهربائي.

    بلوري (كلوريد الصوديوم): مزيج من شبكتين فرعيتين ، إحداهما موجبة الشحنة والأخرى سالبة الشحنة ؛ في حالة عدم وجود مجال كهربائي ، فإن إجمالي عزم ثنائي القطب هو صفر.

الاستقطاب- عملية الفصل المكاني للشحنات ، ظهور الشحنات المقيدة على سطح العازل مما يؤدي إلى إضعاف المجال داخل العازل.

طرق الاستقطاب:

طريقة واحدة - الاستقطاب الكهروكيميائي:

على الأقطاب - حركة الكاتيونات والأنيونات تجاههم ، وتحييد المواد ؛ يتم تشكيل مناطق الشحنات الموجبة والسالبة. التيار يتناقص تدريجياً. يتميز معدل إنشاء آلية التعادل بوقت الاسترخاء - هذا هو الوقت الذي يزداد فيه الاستقطاب EMF من 0 إلى الحد الأقصى منذ لحظة تطبيق الحقل. = 10 -3-10 -2 ث.

الطريقة الثانية - الاستقطاب التوجيهي:

على سطح العازل الكهربائي ، تتشكل قطبية غير معوضة ، أي يحدث الاستقطاب. التوتر داخل العازل أقل من التوتر الخارجي. وقت الاسترخاء: = 10-13-10-7 ث. التردد 10 ميجا هرتز.

3 طريقة - الاستقطاب الإلكتروني:

خاصية الجزيئات غير القطبية التي تصبح ثنائيات القطب. وقت الاسترخاء: = 10-16-10-14 ث. التردد 10 8 ميجا هرتز.

4 طريقة - الاستقطاب الأيوني:

يتم تهجير شبكتين (Na و Cl) بالنسبة لبعضهما البعض.

وقت الاسترخاء:

الطريقة الخامسة - الاستقطاب المجهرية:

إنه نموذجي للتركيبات البيولوجية عندما تتناوب الطبقات المشحونة وغير المشحونة. هناك إعادة توزيع للأيونات على أقسام شبه نفاذة أو غير منفذة للأيونات.

وقت الاسترخاء: \ u003d 10 -8 -10 -3 ثانية. التردد 1 كيلو هرتز

الخصائص العددية لدرجة الاستقطاب:


كهرباءهي الحركة المنظمة للشحنات المجانية في المادة أو في الفراغ.

شروط وجود التيار الكهربائي:

    وجود رسوم مجانية

    وجود مجال كهربائي ، أي القوى العاملة على هذه التهم

القوة الحالية- قيمة تساوي الشحنة التي تمر عبر أي مقطع عرضي للموصل لكل وحدة زمنية (ثانية واحدة)

تقاس بالأمبير.

ن هو تركيز الشحنات

q هو مقدار الشحن

S- مساحة المقطع العرضي للموصل

- سرعة الحركة الموجهة للجسيمات.

سرعة حركة الجسيمات المشحونة في المجال الكهربائي صغيرة - 7 * 10-5 م / ث ، وسرعة انتشار المجال الكهربائي 3 * 10 8 م / ث.

كثافة التيار- مقدار الشحنة التي تمر في ثانية واحدة عبر مقطع 1 م 2.

. تقاس بـ A / m 2.

- القوة المؤثرة على الأيون من جانب المجال الكهربائي تساوي قوة الاحتكاك

- الحركة الأيونية

- سرعة الحركة الموجهة للأيونات = الحركة ، شدة المجال

الموصلية المحددة للإلكتروليت هي كلما زاد تركيز الأيونات وشحنتها وتنقلها. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد حركة الأيونات وتزداد الموصلية الكهربائية.

مثل مفهوم كتلة الجاذبية للجسم في ميكانيكا نيوتن ، فإن مفهوم الشحنة في الديناميكا الكهربائية هو المفهوم الأساسي والأساسي.

الشحنة الكهربائية هي كمية فيزيائية تميز خاصية الجسيمات أو الأجسام للدخول في تفاعلات القوة الكهرومغناطيسية.

عادة ما يتم الإشارة إلى الشحنة الكهربائية بالحروف فأو س.

يتيح لنا مجموع جميع الحقائق التجريبية المعروفة استخلاص الاستنتاجات التالية:

هناك نوعان من الشحنات الكهربائية ، يطلق عليهما تقليديًا الشحنات الموجبة والسالبة.

يمكن نقل الرسوم (على سبيل المثال ، عن طريق الاتصال المباشر) من هيئة إلى أخرى. على عكس كتلة الجسم ، فإن الشحنة الكهربائية ليست خاصية متأصلة في جسم معين. يمكن أن يكون لنفس الجسم في ظروف مختلفة شحنة مختلفة.

مثل الشحنات صد ، على عكس جذب الشحنات. يوضح هذا أيضًا الاختلاف الأساسي بين القوى الكهرومغناطيسية وقوى الجاذبية. قوى الجاذبية هي دائما قوى الجذب.

أحد القوانين الأساسية للطبيعة هو القانون المعمول به تجريبياً قانون حفظ الشحنة الكهربائية .

في نظام منعزل ، يبقى المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام ثابتًا:

ف 1 + ف 2 + ف 3 + ... +فن= ثابت.

ينص قانون حفظ الشحنة الكهربائية على أنه في نظام مغلق من الأجسام لا يمكن ملاحظة عمليات ولادة أو اختفاء الشحنات لعلامة واحدة فقط.

من وجهة النظر الحديثة ، فإن ناقلات الشحنة هي جسيمات أولية. تتكون جميع الأجسام العادية من ذرات تشمل بروتونات موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة وجسيمات متعادلة - نيوترونات. تعد البروتونات والنيوترونات جزءًا من النوى الذرية ، وتشكل الإلكترونات غلاف الإلكترون للذرات. إن الشحنات الكهربائية للبروتون ووحدات الإلكترون هي نفسها تمامًا وتساوي الشحنة الأولية ه.

في الذرة المحايدة ، عدد البروتونات في النواة يساوي عدد الإلكترونات في الغلاف. هذا الرقم يسمى العدد الذري . يمكن لذرة مادة معينة أن تفقد إلكترونًا واحدًا أو أكثر أو تكتسب إلكترونًا إضافيًا. في هذه الحالات ، تتحول الذرة المحايدة إلى أيون موجب أو سالب الشحنة.

يمكن نقل الشحنة من جسم إلى آخر فقط في أجزاء تحتوي على عدد صحيح من الشحنات الأولية. وبالتالي ، فإن الشحنة الكهربائية للجسم عبارة عن كمية منفصلة:

تسمى الكميات المادية التي يمكن أن تأخذ فقط سلسلة منفصلة من القيم محددة . شحنة أولية ههو مقدار (أصغر جزء) من الشحنة الكهربائية. وتجدر الإشارة إلى أنه في فيزياء الجسيمات الأولية الحديثة ، يُفترض وجود ما يسمى بالكواركات - وهي جسيمات ذات شحنة كسرية ، ومع ذلك ، فإن الكواركات في الحالة الحرة لم تتم ملاحظتها بعد.

في التجارب المعملية التقليدية ، يتم الكشف عن الشحنات الكهربائية وقياسها باستخدام مقياس كهربي ( أو مكشاف كهربائي) - جهاز يتكون من قضيب معدني وسهم يمكن أن يدور حول محور أفقي (الشكل 1.1.1). رأس السهم معزول عن العلبة المعدنية. عندما يتلامس جسم مشحون مع قضيب مقياس كهربي ، يتم توزيع الشحنات الكهربائية من نفس العلامة على طول القضيب والسهم. تتسبب قوى التنافر الكهربائي في دوران السهم بزاوية معينة ، والتي يمكن من خلالها الحكم على الشحنة المنقولة إلى قضيب المقياس الكهربائي.

يعتبر مقياس التيار الكهربائي أداة بدائية إلى حد ما ؛ لا يسمح لأحد بالتحقيق في قوى التفاعل بين التهم. لأول مرة ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي تشارلز كولوم قانون تفاعل الشحنات الثابتة في عام 1785. في تجاربه ، قاس كولوم قوى الجذب والتنافر للكرات المشحونة باستخدام جهاز صممه - وهو توازن الالتواء (الشكل. 1.1.2) ، والتي كانت حساسة للغاية. لذلك ، على سبيل المثال ، تم تدوير عارضة التوازن بمقدار 1 درجة تحت تأثير قوة من 10 إلى 9 نيوتن.

استندت فكرة القياسات إلى تخمين كولوم اللامع بأنه إذا لامست كرة مشحونة نفس الكرة غير المشحونة تمامًا ، فسيتم تقسيم شحنة الأولى بالتساوي بينهما. وهكذا ، تمت الإشارة إلى طريقة لتغيير شحنة الكرة مرتين ، ثلاث مرات ، إلخ. قاست تجارب كولومب التفاعل بين الكرات ذات أبعاد أصغر بكثير من المسافة بينهما. تسمى هذه الهيئات المشحونة رسوم نقطة.

نقطة تهمة يسمى الجسم المشحون ، يمكن إهمال أبعاده في ظل ظروف هذه المشكلة.

بناءً على العديد من التجارب ، أنشأ كولوم القانون التالي:

تتناسب قوى تفاعل الشحنات الثابتة طرديًا مع منتج وحدات الشحن وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما:

تخضع قوى التفاعل لقانون نيوتن الثالث:

إنها قوى طاردة لها نفس علامات الشحنات وقوى الجذب بعلامات مختلفة (الشكل 1.1.3). يسمى تفاعل الشحنات الكهربائية الثابتة كهرباء أو كولوم تفاعل. يسمى قسم الديناميكا الكهربية الذي يدرس تفاعل كولوم الكهرباء الساكنة .

قانون كولوم صالح للأجسام المشحونة بالنقطة. من الناحية العملية ، يكون قانون كولوم راضيًا جيدًا إذا كانت أبعاد الأجسام المشحونة أصغر بكثير من المسافة بينها.

عامل التناسب كفي قانون كولوم يعتمد على اختيار نظام الوحدات. في نظام SI الدولي ، تكون وحدة الشحن قلادة(CL).

قلادة - هذه الشحنة التي تمر في ثانية واحدة عبر المقطع العرضي للموصل بقوة تيار 1 أ. وحدة شدة التيار (أمبير) في النظام الدولي للوحدات ، جنبًا إلى جنب مع وحدات الطول والوقت والكتلة وحدة القياس الأساسية.

معامل في الرياضيات او درجة كفي نظام SI عادةً ما تتم كتابته على النحو التالي:

أين - ثابت كهربائي .

في نظام SI ، الشحنة الأولية هيساوي:

تظهر التجربة أن قوى تفاعل كولوم تخضع لمبدأ التراكب:

إذا تفاعل جسم مشحون في وقت واحد مع عدة أجسام مشحونة ، فإن القوة الناتجة المؤثرة على هذا الجسم تساوي مجموع متجه للقوى المؤثرة على هذا الجسم من جميع الأجسام المشحونة الأخرى.

أرز. يوضح الشكل 1.1.4 مبدأ التراكب باستخدام مثال التفاعل الكهروستاتيكي لثلاثة أجسام مشحونة.

مبدأ التراكب هو قانون أساسي من قوانين الطبيعة. ومع ذلك ، يتطلب استخدامه بعض الحذر عندما يتعلق الأمر بالتفاعل بين الأجسام المشحونة ذات الحجم المحدود (على سبيل المثال ، كرتان موصلة مشحونة 1 و 2). إذا تم رفع كرة مشحونة ثالثة إلى نظام من كرتين مشحنتين ، فإن التفاعل بين 1 و 2 سيتغير بسبب إعادة توزيع الشحنة.

ينص مبدأ التراكب على ذلك متى معطى (ثابت) توزيع الشحنةفي جميع الأجسام ، لا تعتمد قوى التفاعل الكهروستاتيكي بين أي جسمين على وجود أجسام مشحونة أخرى.

« فيزياء - الصف العاشر "

دعونا أولاً ننظر في أبسط الحالات ، عندما تكون الأجسام المشحونة كهربائيًا في حالة سكون.

يسمى قسم الديناميكا الكهربية المخصص لدراسة ظروف التوازن للأجسام المشحونة كهربائيًا الكهرباء الساكنة.

ما هي الشحنة الكهربائية؟
ما هي الرسوم؟

مع الكلمات الكهرباء والشحنة الكهربائية والتيار الكهربائيالتقيت عدة مرات وتمكنت من التعود عليها. لكن حاول الإجابة على السؤال: "ما هي الشحنة الكهربائية؟" المفهوم نفسه الشحنة- هذا هو المفهوم الأساسي الأساسي ، والذي في المستوى الحالي لتطور معرفتنا لا يمكن اختزاله إلى أي مفاهيم أولية أبسط.

دعونا نحاول أولاً معرفة المقصود من العبارة: "جسم معين أو جسيم له شحنة كهربائية."

كل الأجسام مبنية من أصغر الجسيمات ، والتي لا تنقسم إلى أبسط ، وبالتالي تسمى ابتدائي.

الجسيمات الأولية لها كتلة ونتيجة لذلك تنجذب إلى بعضها البعض وفقًا لقانون الجاذبية الكونية. كلما زادت المسافة بين الجسيمات ، تتناقص قوة الجاذبية بالتناسب العكسي مع مربع هذه المسافة. معظم الجسيمات الأولية ، وإن لم تكن كلها ، لديها أيضًا القدرة على التفاعل مع بعضها البعض بقوة تتناقص أيضًا بشكل عكسي مع مربع المسافة ، لكن هذه القوة أكبر بعدة مرات من قوة الجاذبية.

لذلك في ذرة الهيدروجين ، كما هو موضح تخطيطيًا في الشكل 14.1 ، ينجذب الإلكترون إلى النواة (البروتون) بقوة أكبر 10 39 مرة من قوة الجاذبية.

إذا تفاعلت الجسيمات مع بعضها البعض بقوة تقل مع زيادة المسافة بنفس طريقة قوى الجاذبية العامة ، ولكنها تتجاوز قوى الجاذبية عدة مرات ، فيقال إن هذه الجسيمات لها شحنة كهربائية. تسمى الجسيمات نفسها متهم.

توجد جسيمات بدون شحنة كهربائية ، لكن لا توجد شحنة كهربائية بدون جسيم.

يسمى تفاعل الجسيمات المشحونة الكهرومغناطيسي.

تحدد الشحنة الكهربائية شدة التفاعلات الكهرومغناطيسية ، تمامًا كما تحدد الكتلة شدة تفاعلات الجاذبية.

الشحنة الكهربية للجسيم الأولي ليست آلية خاصة في الجسيم يمكن إزالته منه ، وتحللها إلى أجزائها المكونة وإعادة تجميعها. إن وجود شحنة كهربائية في الإلكترون والجسيمات الأخرى يعني فقط وجود تفاعلات قوة معينة بينهما.

نحن ، في جوهرها ، لا نعرف شيئًا عن التهمة ، إذا كنا لا نعرف قوانين هذه التفاعلات. يجب تضمين المعرفة بقوانين التفاعلات في فهمنا للتهمة. هذه القوانين ليست بسيطة ومن المستحيل ذكرها ببضع كلمات. لذلك ، من المستحيل إعطاء تعريف موجز ومرضٍ كافٍ للمفهوم الشحنة الكهربائية.


علامتا الشحنات الكهربائية.


كل الأجسام لها كتلة وبالتالي تجذب بعضها البعض. يمكن للأجسام المشحونة جذب بعضها البعض وصدها. هذه الحقيقة الأكثر أهمية ، المألوفة لك ، تعني أنه في الطبيعة توجد جسيمات ذات شحنات كهربائية ذات علامات معاكسة ؛ في حالة الشحنات من نفس العلامة ، تتنافر الجسيمات ، وفي حالة وجود علامات مختلفة ، فإنها تتجاذب.

شحن الجسيمات الأولية - البروتوناتالتي هي جزء من كل النوى الذرية تسمى موجبة والشحنة الإلكترونات- نفي. لا توجد فروق داخلية بين الشحنات الموجبة والسالبة. إذا انعكست إشارات شحنات الجسيمات ، فلن تتغير طبيعة التفاعلات الكهرومغناطيسية على الإطلاق.


شحنة عنصرية.


بالإضافة إلى الإلكترونات والبروتونات ، هناك عدة أنواع أخرى من الجسيمات الأولية المشحونة. لكن الإلكترونات والبروتونات فقط هي التي يمكن أن توجد إلى أجل غير مسمى في حالة حرة. تعيش بقية الجسيمات المشحونة أقل من جزء من المليون من الثانية. إنها تولد أثناء اصطدام الجسيمات الأولية السريعة وتتحلل وتتحول إلى جسيمات أخرى ، بعد أن وجدت لفترة زمنية لا تذكر. سوف تتعرف على هذه الجسيمات في الصف الحادي عشر.

تشمل الجسيمات التي لا تحتوي على شحنة كهربائية نيوترون. تتجاوز كتلته كتلة البروتون بقليل. تعتبر النيوترونات ، إلى جانب البروتونات ، جزءًا من نواة الذرة. إذا كان للجسيم الأولي شحنة ، فإن قيمته محددة بدقة.

الهيئات المشحونةتلعب القوى الكهرومغناطيسية في الطبيعة دورًا كبيرًا نظرًا لحقيقة أن تكوين جميع الأجسام يتضمن جزيئات مشحونة كهربائيًا. الأجزاء المكونة للذرات - النوى والإلكترونات - لها شحنة كهربائية.

لم يتم الكشف عن العمل المباشر للقوى الكهرومغناطيسية بين الأجسام ، لأن الأجسام في الحالة الطبيعية تكون محايدة كهربائياً.

ذرة أي مادة محايدة ، لأن عدد الإلكترونات فيها يساوي عدد البروتونات في النواة. ترتبط الجسيمات المشحونة سالبة وإيجابية ببعضها البعض بواسطة قوى كهربائية وتشكل أنظمة محايدة.

يتم شحن الجسم العياني كهربائيًا إذا كان يحتوي على كمية زائدة من الجسيمات الأولية مع أي علامة شحن واحدة. لذا فإن الشحنة السالبة للجسم ترجع إلى زيادة عدد الإلكترونات مقارنة بعدد البروتونات ، والشحنة الموجبة ناتجة عن نقص الإلكترونات.

من أجل الحصول على جسم عياني مشحون كهربائيًا ، أي لتزويده بالكهرباء ، من الضروري فصل جزء من الشحنة السالبة عن الشحنة الموجبة المرتبطة به ، أو نقل الشحنة السالبة إلى جسم محايد.

يمكن القيام بذلك عن طريق الاحتكاك. إذا قمت بتشغيل المشط على شعر جاف ، فإن جزءًا صغيرًا من الجزيئات المشحونة الأكثر حركة - ستنتقل الإلكترونات من الشعر إلى المشط وستشحنه سلبًا ، وسيتم شحن الشعر بشكل إيجابي.


المساواة في الرسوم خلال فترة الكهربة


بمساعدة الخبرة ، يمكن إثبات أنه عندما يتم تكهرب بواسطة الاحتكاك ، يكتسب كلا الجسمين شحنة معاكسة للإشارة ، ولكنها متطابقة في الحجم.

لنأخذ مقياسًا كهربيًا ، حيث تم تثبيت كرة معدنية بفتحة على قضيب ، ولوحين على مقابض طويلة: أحدهما من الإيبونيت والآخر من زجاج شبكي. عند الاحتكاك ببعضها البعض ، تكون الألواح مكهربة.

دعنا نحضر إحدى اللوحات داخل الكرة دون لمس جدرانها. إذا كانت اللوحة مشحونة إيجابياً ، فإن بعض الإلكترونات من الإبرة وقضيب الكهرومغناطيسي سوف تنجذب إلى اللوحة وتتجمع على السطح الداخلي للكرة. في هذه الحالة ، سيتم شحن السهم موجبًا وصده من قضيب مقياس الكهربي (الشكل 14.2 ، أ).

إذا تم إدخال لوحة أخرى داخل الكرة ، بعد إزالة اللوحة الأولى مسبقًا ، فسيتم طرد إلكترونات الكرة والقضيب من اللوحة وتتراكم بشكل زائد على السهم. سيؤدي هذا إلى انحراف السهم عن القضيب بنفس الزاوية كما في التجربة الأولى.

بعد إنزال كلتا اللوحتين داخل الكرة ، لن نجد أي انحراف للسهم على الإطلاق (الشكل 14.2 ، ب). هذا يثبت أن شحنات الألواح متساوية في الحجم ومعاكسة في الإشارة.

كهربة الهيئات ومظاهرها.تحدث كهربة كبيرة أثناء احتكاك الأقمشة الاصطناعية. عند خلع قميص مصنوع من مادة اصطناعية في الهواء الجاف ، يمكنك سماع خشخشة مميزة. شرارات صغيرة تقفز بين المناطق المشحونة لأسطح الاحتكاك.

في دور الطباعة ، يصبح الورق مكهربًا أثناء الطباعة ، وتلتصق الأوراق ببعضها البعض. لمنع حدوث ذلك ، يتم استخدام أجهزة خاصة لاستنزاف الشحن. ومع ذلك ، يتم أحيانًا استخدام كهربة الهيئات على اتصال وثيق ، على سبيل المثال ، في العديد من آلات النسخ الكهربائي ، إلخ.


قانون حفظ الشحنة الكهربائية.


تثبت تجربة كهربة الصفائح أنه عند تكهربها عن طريق الاحتكاك ، يتم إعادة توزيع الشحنات الحالية بين الأجسام التي كانت محايدة في السابق. يمر جزء صغير من الإلكترونات من جسم إلى آخر. في هذه الحالة ، لا تظهر جزيئات جديدة ، ولا تختفي الجسيمات الموجودة سابقًا.

عند كهربة الهيئات ، قانون حفظ الشحنة الكهربائية. هذا القانون صالح لنظام لا يدخل من الخارج ولا تخرج منه الجسيمات المشحونة ، أي لـ نظام معزول.

في نظام معزول ، يتم حفظ المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام.

س 1 + س 2 + س 3 + ... + ف ن = ثوابت. (14.1)

حيث q 1 ، q 2 ، إلخ. هي رسوم الهيئات المشحونة الفردية.

قانون حفظ الشحنة له معنى عميق. إذا لم يتغير عدد الجسيمات الأولية المشحونة ، فإن قانون حفظ الشحنة يكون واضحًا. لكن الجسيمات الأولية يمكن أن تتحول إلى بعضها البعض ، وأن تولد وتختفي ، مما يمنح الحياة لجسيمات جديدة.

ومع ذلك ، في جميع الحالات ، يتم إنتاج الجسيمات المشحونة فقط في أزواج بشحنات من نفس المعامل وعكس الإشارة ؛ تختفي الجسيمات المشحونة أيضًا في أزواج فقط ، وتتحول إلى جزيئات محايدة. وفي جميع هذه الحالات ، يظل المجموع الجبري للتهم كما هو.

يتم تأكيد صحة قانون حفظ الشحنة من خلال الملاحظات لعدد كبير من التحولات للجسيمات الأولية. يعبر هذا القانون عن إحدى الخصائص الأساسية للشحنة الكهربائية. لا يزال سبب الحفاظ على الشحن غير معروف.