Заряженные частицы и закон сохранения заряда
Электростатика изучает свойства и взаимодействия зарядов, которые являются неподвижными в той системе отсчета, в которой они рассматриваются.
В природе есть всего два типа электрических зарядов – отрицательные и положительные. Положительный заряд может возникать на стеклянной палочке, натертой кожей, а отрицательный – на янтаре, натертом шерстяной тканью.
Известно, что все тела состоят из атомов. В свою очередь атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов, которые вращаются вокруг него. Так как электроны имеют отрицательный заряд, а ядро положительный – то в целом атом является электрически нейтральным. При воздействии на него из вне, он может потерять один или несколько электронов и превратится в положительно заряженный ион. В случае, если атом (или молекула), присоединит к себе дополнительный электрон, то он превратится в отрицательный ион.
Таким образом, электрический заряд может существовать в виде отрицательных или положительных ионов и электронов.
Существует один род «свободного электричества» — отрицательные электроны. Поэтому, если какое-то тело имеет положительный заряд – у него недостаточно электронов, а если отрицательный – то избыток.
Электрические свойства любого вещества обусловлены его атомным строением. Атомы могут терять даже по несколько электронов, в таком случае их называют многократно ионизированными. Из протонов и нейтронов состоит ядро атома. Каждый протон несет заряд, который равен заряду электрона, но противоположен ему по знаку. Нейтроны – это электрически нейтральные частицы (не имеет электрического заряда).
Помимо протонов и электронов, электрическим зарядом обладают и другие элементарные частицы. Электрический заряд – неотъемлемая часть элементарных частиц.
Наименьшим зарядом принято считать заряд, равный заряду электрона. Его еще называют элементарным зарядом, который равен 1,6·10-19 Кл. Любой заряд кратен целому числу зарядов электрона. Поэтому электризация тела не может происходить непрерывно, а только ступенями (дискретно), на величину заряда электрона.
Если положительно заряженное тело начать перезаряжать (заряжать отрицательным электричеством), то его заряд не изменится мгновенно, а сначала уменьшится до нуля, и только потом приобретет отрицательный потенциал. Отсюда можно сделать вывод, что они компенсируют друг друга. Данный факт привел ученых к выводу, что в «незаряженных» телах всегда имеются заряды положительных и отрицательных знаков, которые содержатся в таких количествах, что их действие полностью компенсирует друг друга.
При электризации трением происходит разделение отрицательных и положительных «элементов», содержащихся в «незаряженном теле». В результате перемещения отрицательных элементов тела (электронов) электризуются оба тела, причем одно из них отрицательно, а второе положительно. Количество «перетекаемых» от одного элемента к другому зарядов остается постоянным в течении всего процесса.
Отсюда можно сделать вывод, что заряды не создаются и не исчезают, а всего лишь «перетекают» от одного тела к другому или перемещаются внутри него.
В этом и является сущность закона сохранения электрических зарядов. При трении электризации подвержены многие материалы – эбонит, стекло и многие другие. Во многих отраслях промышленности (текстильная, бумажная и другие) наличие статического электричества представляет серьезную инженерную проблему, так как электризация элементов, вызванная трением бумаги, ткани или других продуктов производства о детали машин могут вызывать пожары и взрывы.
Закон сохранения заряда можно сформулировать короче – в изолированной системе алгебраическая сумма заряженных элементов остается постоянной:
Данный закон справедлив и при взаимных превращениях различных элементарных частиц, составляющих атом и ядро в целом.
Помогите решить / разобраться (Ф)
Ни то, ни другое: .
По этой формуле получается:
Хорошо. Давайте проследим ряд условий, чтобы заряд нигде не накапливался (ток в проводах 1 А):
Условие 1. На катод по проводу за 1 с подводится заряд 1 Кл, с анода по проводу за 1 с отводится заряд 1 Кл.
Условие 2. С катода в раствор на катионы за 1 с переходит заряд 1 Кл, на анод из раствора с анионов за 1 с переходит заряд 1 Кл.
Что реально происходит в самом растворе — бог его знает, ионы с гидратными оболочками, участвующими как в тепловом движении, так и в движении под действием силы электрического поля, также движущиеся с разными скоростями и скапливающиеся у электродов…
Как тут выше верно заметили, если рассматривать 2 иона, то это уже не годится для рассмотрения работы по переносу единичного электрического заряда по цепи, так как работа в два раза больше получается.
Тогда объясните, как можно с помощью только одного иона (чтобы сохранялась работа и заряд) осуществить перенос одного электрона по цепи?
Я вижу только такие 2 варианта:
Вариант А:
1. Электрон дошёл до катода по проводу.
2. Катион присоединяет электрон и становится нейтральным.
3. От катода в направлении анода начинает движение анион, который находился тут рядом.
4.
Анион доходит до анода, отдаёт электрон аноду и становится нейтральным.
Тогда в каждый момент времени в сечении проводника (раствора) движутся только анионы (иначе, как выше писали, нарушается работа по переносу единичного заряда по цепи и сам заряд).
Таким образом вместе с ионом мы получаем виртуальный перенос электрона через раствор в направлении от катода к аноду.
Получается для этого случае должно быть так:
Вариант Б:
1. Электрон ушёл с анода в провод.
2. Анион отдаёт аноду электрон и становится нейтральным.
3. От анода в направлении катода начинает движение катион, который находился тут рядом.
4. Катион доходит до катода, принимает у катода электрон и становится нейтральным.
Тогда в каждый момент времени в сечении проводника (раствора) движутся только катионы (иначе, как выше писали, нарушается работа по переносу единичного заряда по цепи и сам заряд).
А так как движение положительных зарядов эквивалентно движению отрицательны зарядов в противоположном направлении, то мы также получаем виртуальный перенос электрона через раствор в направлении от катода к аноду.
Получается для этого случае должно быть так:
Рассмотрим такой случай, с которого я начал этот пост:
Этот случай допускает участие двух ионов при рассмотрении переноса электрона по цепи, то есть тут я уже (сами писали выше про две работы и про нарушение заряда и всё такое)… В общем, я не знаю, как это понимать вообще.
Всё, что приходит на ум, это следующее. Создадим идеальные условиям: катион и анион имеют имеют одинаковые все физические свойства, кроме заряда: заряды равны по модулю 1, но противоположны по знаку.
Тогда исходя из графика (зелёным цветом обозначен , красным цветом , фиолетовым цветом ), этот случай с токами по 0.5 А имеет место в сечении ровно посередине между электродами.
Но тогда получается, что токи для ионов не постоянные…
Так это всё объясняется или есть другое объяснение?
Почему электрон отрицательный? | Just science
Все мы еще со школы знаем, что электрон имеет отрицательный заряд.
Но почему?
Чтобы разобраться в этом вопросе сначала нам стоит понять, почему вообще у заряда существует положительный и отрицательный знак?
Все началось еще за долго до открытия электрона. Еще в конце 18 века Бенджамин Франклин занимался изучением атмосферного электричества. И тогда он заметил, что заряженные тела могут вести себя по-разному. Он первым обратил внимание на то, что наэлектризованные тела бывают двух типов. Тогда он и предложил называть их положительными и отрицательными. Именно в этот момент и появилось это разделение зарядов на положительные и отрицательные.
Начиная с этого времени, благодаря этим знаниям, было сконструировано множество источников электрического тока. Разрабатывалось множество электрических цепей. К ним применялось описание, которое использовало понятие о положительном и отрицательном контактах, об аноде и катоде. Хотя на тот момент люди еще не понимали природу и всю глубокую физику, которая кроется в электрическом токе.
Тогда не было понятия о существовании таких маленьких частицах как электроны.
Ту идею, что электрический ток создается благодаря движению маленьких частичек, у которых имеется электрический заряд, предложит Джордж Стони в конце 19 века. Именно он ввел в науку такой термин как электрон.
Экспериментально обнаружить и описать электрон удалось Джону Томсону в 1897 году. Он обнаружил, что при облучении цинкового катода ультрафиолетовым светом, с этого катода уносится отрицательный заряд. Изначально он поставил цель нахождения и определения отношения массы и заряда частиц катодного луча, которые он называл корпускулами, но позже он начал использовать термин, предложенный Стони — электрон.
Установка, которую использовал Томсон в своем опыте, называется трубка Гейсслера. Электроны, вылетающие с катода в результате электронной фотоэмиссии, ускоряются в пространстве между катодом и анодом. Далее на их пути попадаются отклоняющие пластины.
Довольно точно измерить величину заряда электрона, в опыте с поляризацией капелек масла, удалось Милликену в 1909 году. Описывать этот опыт в статье я не вижу смысла, т.к. он довольно сложный и требует немалых выкладок формул. Так же в этом опыте было доказано, что электрический заряд дискретен.
Заряд электрона является элементарным, то есть наименьшим в природе. Но это не совсем так: в физике частиц существуют такие объекты, заряд которых меньше заряда электрона, и называются они кварками. Но вот дело в том, что они не способны существовать самостоятельно. Они могут существовать только в связи друг с другом. Если вам интересна тема кварков, то прошу в комментарии. Так, например, объединение двух верхних и одного нижнего кварка дает нам протон, заряд которого по модулю равен заряду электрона. А вот электрон, на данном этапе развития науки, представляется как элементарная и неделимая частица.
Итак, подытожим: придание заряду какого-либо знака, было необходимостью.
Так как заряженные тела могут вести себя по-разному. И исторические предпосылки послужили тому, что у электрона оказался отрицательный знак. Если бы Франклин в свое время определил знаки заряда иначе, то электрон тогда был сейчас положительной частицей.
Открытие электрона — это одно из самых выдающихся и значимых достижений в истории науки. Благодаря этому, стало возможным развитие множества разделов физики. Например, физика твердого тела и вытекающая отсюда физика полупроводниковых устройств, на которых сегодня работает практически все электронные девайсы вокруг нас, начиная от микроволновки у вас на кухне, заканчивая космическими аппаратами. Не забывайте оценивать статью и подписываться на канал, дальше вас ждет много интересного!
Всего вам доброго и до скорых встреч!
Кулон — Coulomb — qaz.wiki
Производная единица электрического заряда СИ
Кулоны (символ: C ) является Международной системой единиц (СИ) единицей электрического заряда .
В соответствии с переопределением базовых единиц СИ в 2019 году , которое вступило в силу 20 мая 2019 года, кулон равен точно 1 / ( 1.602 176 634 × 10 −19 ) элементарных зарядов . Такое же количество электронов имеет одинаковую величину, но противоположный знак заряда, то есть заряд -1 Кл.
Имя и обозначения
Кулон назван в честь Шарля-Огюстена де Кулона . Как и каждый SI единицу имени для человека, его символ начинается с верхним корпусом буквой (C), но при записи в полном объеме следует правилам для капитализации нарицательного ; т. е. слово « кулон » пишется с заглавной буквы в начале предложения и в заголовках, а в остальном — в нижнем регистре.
Определение
Система СИ определяет кулоновское в терминах ампера и второй : 1 C = 1 , A × 1 с. 2019 переопределения ампера и других СИ базовых блоков фиксированного численное значения элементарного заряда , когда выражается в кулонах, и , следовательно , фиксированное значение кулоновского при экспрессии в виде кратный фундаментального заряда (численные значения этих величин являются мультипликативные обратные друг другу).
Ампер определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда е равным 1,602 176 634 × 10 −19 кулон.
Таким образом, один кулон — это заряд 6 241 509 074 460 762 607 .776 элементарных зарядов , где число является обратной величиной 1,602 176 634 × 10 -19 С . Невозможно реализовать точно 1 Кл заряда, так как он был переопределен, чтобы включать часть целого числа, а именно 6 241 509 074 460 762 607. 776 элементарных зарядов. Невозможно создать 0,776 протонов или электронов.
К 1873 году Британская ассоциация развития науки определила вольт, ом и фарад, но не кулон. В 1881 году Международный электрический конгресс , ныне Международная электротехническая комиссия (МЭК), утвердил вольт как единицу электродвижущей силы, ампер как единицу измерения электрического тока и кулон как единицу электрического заряда. В то время вольт определялся как разность потенциалов [то есть то, что в настоящее время называется «напряжением (разностью)»] на проводнике, когда ток в один ампер рассеивает один ватт мощности.
Кулон (позднее «абсолютный кулон» или «абкулон» для значения) был частью системы единиц EMU . «Международный кулон», основанный на лабораторных спецификациях для его измерения, был введен МЭК в 1908 году. От всего набора «воспроизводимых единиц» отказались в 1948 году, и «международный кулон» стал современным кулоном.
Префиксы SI
| Подмножественные | Кратные | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ценить | Символ SI | Имя | Ценить | Символ SI | Имя | |
| 10 -1 С | Округ Колумбия | децикулон | 10 1 С | daC | декакулон | |
| 10 -2 С | cC | центикулон | 10 2 С | hC | гектокулон | |
| 10 −3 С | mC | милликулон | 10 3 С | kC | килокулон | |
| 10 −6 С | мкКл | микрокулон | 10 6 С | MC | мегакулон | |
| 10 −9 С | nC | нанокулон | 10 9 С | GC | гигакулон | |
| 10 −12 С | ПК | пикокулон | 10 12 С | TC | теракулон | |
| 10 −15 С | fC | фемтоулон | 10 15 С | ПК | петакулон | |
| 10 −18 С | AC | аттоулон | 10 18 С | EC | эксакулон | |
| 10 −21 С | zC | зептоулон | 10 21 С | ZC | зеттакулон | |
| 10 −24 С | yC | йоктоулон | 10 24 С | YC | йоттакулон | |
Жирным шрифтом выделены общие кратные. | ||||||
См. Также метрический префикс .
Конверсии
В повседневном понимании
- Заряды статического электричества от соприкосновения материалов обычно составляют несколько микрокулонов.
- Количество заряда, которое проходит через молнию, обычно составляет около 15 C, хотя для больших разрядов это может быть до 350 C.
- Количество заряда, которое проходит через типичную щелочную батарею AA от полной зарядки до разрядки, составляет около 5 кКл = 5000 C ≈ 1400 мА⋅ч .
Смотрите также
Примечания и ссылки
<img src=»//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>
Положительный отрицательный электрический заряд — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Положительный отрицательный электрический заряд
Cтраница 2
Молекулы диэлектриков вначале не являются диполями, при этом центры тяжести положительных и отрицательных электрических зарядов совпадают.
Диполь возникает вследствие сдвига заряда внутри молекулы под действием электрического поля. Центр положительных зарядов смещается к отрицательно заряженной пластине конденсатора, отрицательных — к положительно заряженной.
[16]
Молекула называется полярной, если в ней X) центры тяжести положительных и отрицательных электрических зарядов не совпадают, а находятся на некотором расстоянии друг от друга.
[17]
Когда кучево-дождевое облако перерастает в грозовое, в различных участках облака накапливается положительный и отрицательный электрический заряд. Когда заряды сформированы, отрицательный заряд перетекает в направлении положительного в виде разряда молнии, который движется внутри облака или между облаком и землей. Большинство молний движется от облака к облаку, но 20 % из них движется от облака к земле.
[18]
Известно также, что нервное волокно является коллоидным образованием, содержащим электролиты, ионы которых несут положительные и отрицательные электрические заряды.
[19]
Понятие дипольного момента молекулы позволяет разделить все молекулы на два класса, существенно отличающихся по характеру распределения положительных и отрицательных электрических зарядов в молекуле, а следовательно, и по их электрическим свойствам.
[20]
Такие силовые линии являются как бы удочками, при помощи которых тело улавливает из окружающей газовой среды отдельные молекулы ( из которых каждая обладает положительными и отрицательными электрическими зарядами) и притягивает их к себе, устанавливая их так, чтобы к заряду, лежащему на поверхности, непосредственно примыкал противоположный ему заряд притянутой молекулы.
[21]
Поскольку вещество в естественном состоянии, вообще говоря, электрически нейтрально, можно было предполагать, что в каждом атоме должны находиться равные по величине положительные и отрицательные электрические заряды.
Вопрос о том, что представляют собой эти заряды и как они удерживаются в атоме — настойчиво требовал ответа.
[22]
В молекулах соединений, которые содержат атомы, различающиеся по сродству к электрону, распределение электронной плотности может быть не симметричным, и тогда центры тяжести положительных и отрицательных электрических зарядов в ней не будут совпадать.
[23]
Еще в 30 — х годах прошлого века Фарадей заметил, что диэлектрики — слюда, фарфор, эбонит, кварц и другие вещества, обладающие очень малой электропроводностью, способны поляризоваться, то есть приходить в такое состояние, когда центры тяжести положительных и отрицательных электрических зарядов, образующих диэлектрик, смещены друг относительно друга. Кусок поляризованного диэлектрика напоминает общеизвестный конденсатор, одна пластина которого заряжается положительно, а другая отрицательно.
Однако, чтобы диэлектрик поляризовался и не выходил из поляризованного состояния, на него нужно все время воздействовать внешним электрическим полем.
[24]
Белки, изоэлектрнческая точка — значение рН, при котором суммарный заряд белковой молекулы приближается к нулю. При таком рН положительные и отрицательные электрические заряды взаимно уравновешиваются, силы взаимоотталкивания между молекулами белка ослабевают и создаются условия для агрегации молекул. В изоэлектрнческой точке белок наименее устойчив к действию осадителей.
[25]
Противоречия между производственными отношениями и производительными силами социалистического общества, периодически возникающие по мере развития производительных сил, являются существенными, поскольку они относятся к области сущности способа производства, содержание которого ( производительные силы), постоянно изменяясь, и обусловливает противоречивый характер взаимоотношения с формой.
Существенно и противоречие между положительными и отрицательными электрическими зарядами, поскольку оно является одной из характеристик сущности электричества.
[26]
Ковалентные связи подвержены поляризации. Под последней подразумевают направленное смещение положительных и отрицательных электрических зарядов в атомах, атомных группах или молекулах под влиянием внешнего по отношению к данной частице электрического поля. При этом асимметрия в расположении разноименных зарядов повышается, длина диполя / увеличивается, а следовательно, возрастает и дипольный момент.
[28]
Объясним поверхностное натяжение, основываясь на молекулярной теории. Атомы всех веществ состоят из положительных и отрицательных электрических зарядов. Заряды одной молекулы, взаимодействуя с зарядами другой, дают некоторое суммарное действие.
[29]
Каждый из полупроводников р — и n — типа, взятый в отдельности, электрически нейтрален.
В каждом из них сумма положительных и отрицательных электрических зарядов равна нулю. Они различаются тем, что основными свободными носителями зарядов в полупроводнике р-типа являются дырки, а в полупроводнике п-типа — электроны.
[30]
Страницы:
1
2
3
4
Что такое положительный заряд?
Все в мире, будь то природное или синтетическое, состоит из крошечных структур, называемых атомами, которые состоят из протонов, нейтронов и электронов. Протоны имеют положительный заряд, нейтроны не имеют заряда, а электроны имеют отрицательный заряд. Баланс этих частиц определяет общий заряд атома. Объект с положительным зарядом, как человек после энергичного протирания покрытых носком ног на ковер, содержит больше положительных частиц (протонов), чем отрицательных (электронов). Поскольку положительные атомы притягиваются к отрицательным и отталкиваются другими позитивами, заряды атомов, составляющих кусок материи, сильно влияют на его свойства и поведение.
Атомные заряды
Атомы, которые являются основной единицей материи, имеют ядро, состоящее из протонов и нейтронов, вокруг которых связаны один или несколько электронов. Количество протонов определяет, каким элементом является атом, и задается в качестве его атомного номера. Например, магний имеет 12 протонов, что дает ему атомный номер 12, а кислорода — восемь. Когда атомы объединяются, они становятся молекулами.
Электроны и протоны не имеют одинакового размера и веса — электроны меньше и легче, чем протоны — но они имеют одинаковое количество заряда. То есть, совпадающее число протонов и электронов взаимно компенсирует общий заряд. Поскольку нейтроны нейтральны, их количество не влияет на заряд атома.
Хотя общее количество субатомных частиц в атоме варьируется, атомы обычно электрически сбалансированы с равным количеством протонов и электронов. Это означает, что, естественно, атомы имеют нейтральный заряд, но это может измениться, приобретая или теряя электроны в результате химических и физических процессов.
Когда электрон теряется, баланс сдвигается с дополнительным протоном, давая атому положительный заряд. Обратное верно для отрицательно заряженных атомов, которые приобрели электрон. Когда баланс частиц нарушается, образуя либо положительный, либо отрицательный атом (или молекулу), они больше не называются атомами. Вместо этого это ионы , с положительными, называемыми катионами , и отрицательными, называемыми анионами .
Заряд и поведение
Заряд, которым обладает объект, влияет на то, как он реагирует на окружающую среду. Например, катионы притягиваются к анионам, но отталкиваются от других катионов. Точно так же отрицательно заряженные атомы отталкивают друг друга. Такое поведение называется законом Кулона.
Положительные атомы не притягивают и не отталкивают нейтральные, но через явление, называемое электростатической индукцией, может быть создано притяжение. Это происходит потому, что электроны в некоторых молекулах имеют тенденцию становиться более мобильными, когда положительный заряд находится рядом.
Электроны в нейтральной молекуле затем могут двигаться к источнику положительного заряда. Движение создает отрицательный заряд в ближайшей точке к источнику, хотя молекула в целом не изменяется. Это явление чаще всего происходит с металлами, что позволяет электрическому заряду течь через них.
Ежедневные Приложения
Многие предметы быта и процессы используют положительные заряды. Например, когда белье падает в сушилку для белья, движение заставляет электроны перемещаться от атомов на поверхности одних предметов к другим, давая предметам одежды разный заряд. Это то, что приводит к статическому прилипанию, так как заряженные теперь положительно и отрицательно заряженные частицы притягиваются друг к другу и заставляют одежду слипаться. Листы сушилки, как правило, содержат химические вещества, которые имеют положительный заряд, который стирается с предметов, помогая вновь сделать отрицательные нейтральными.
Другим примером является лазерный принтер, который печатает текст и изображения на бумаге, создавая серию положительных и отрицательных зарядов.
Когда начинается задание на печать, лазер «пишет», передавая отрицательно заряженное статическое электричество в цилиндр с положительным зарядом. Тонер, который также является положительным, затем наносится на цилиндр и притягивается к отрицательным областям. Затем цилиндр катится по листу отрицательно заряженной бумаги, и тонер связывается с ним.
Биологические Молекулы
Общее количество всех атомов и ионов, которые являются частью биологической молекулы, известно как ее суммарный заряд. Большинство молекул в целом нейтральны, но крупные имеют тенденцию иметь одну или несколько отдельных областей, которые демонстрируют отрицательный или положительный заряд. Эти области сильно влияют на то, как молекула складывается и как она взаимодействует с другими молекулами. Например, ДНК и РНК являются нуклеиновыми кислотами, но они ведут себя очень по-разному отчасти потому, что их заряды по-разному распределены по их поверхностям.
Научные исследования часто требуют информации о зарядах атомов и молекул, потому что это влияет на поведение биологически активных молекул.
Одна конкретная область, где манипулирование молекулярными зарядами очень полезно, — это рациональный дизайн лекарств. Исследователи в этой области работают над разработкой более эффективных лекарств, в некоторых случаях, манипулируя зарядом потенциального лекарства, чтобы заставить его более эффективно взаимодействовать со своей целью.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
Заряд положительный — Энциклопедия по машиностроению XXL
Элементарный электрический заряд е — наименьший электрический заряд, положительный или отрицательный, равный размеру заряда электрона [72]. [c.233]
Полупроводники, в которых имеется избыток электронов проводимости относительно дырок, называются полупроводниками /г-типа, так как их проводимость в основном создается отрицательными носителями заряда. Полупроводники с избытком дырок называются полупроводниками р-типа в них носители зарядов положительные. [c.57]
ПОЛЯ ЭФФЕКТ — изменение проводимости о полупроводника при наложении злектрич.
поля, перпендикулярного его поверхности. Если одной из обкладок плоскопараллельного конденсатора является полупроводник й-типа, а другой — металл, и если металл зарядить положительно, то полупроводник заряжается отрицательно, т. е. в его приповерхностном слое появляются избыточные электроны, к-рые вместе с электронами, находящимися в объёме полупроводника, будут участвовать в электропроводности, увеличивая её (за исключением электронов, захваченных на поверхностные уровни), ГГ. э. может быть как положительным, так и отрицательным.
[c.56]
Ион-атомы, находящиеся на поверхности металла, гидратируются и переходят в виде катионов в раствор, а катионы из раствора осаждаются на поверхности металла. Скорости первого и второго процессов зависят соответственно от концентрации катионов в растворе. Если скорость первого процесса больше, чем второго, то в растворе у поверхности электродов появится избыточное количество катионов, и раствор зарядится положительно. При этом сама поверхность металла зарядится отрицательно за счет избыточных электронов, оставшихся после перехода в раствор части ион-атомов металла.
[c.40]
Здесь следует напомнить, что суперпозиция решеток зарядов (положительных и отрицательных), смеш,енных на заданную длину,, но с одним и тем же к, может также давать частотные зависимости результируюш,его поля и дифракционной эффективности, отличаю-ш,иеся соответственно от /k и /k . Например, как следует из примеров, рассмотренных в разделе 1.2, при определенных условиях для диффузионного механизма Е k я ц k , а для дрейфового механизма г) не зависит от частоты при коротких длинах дрейфа. [c.36]
Как видно из (4.43), поле Е х, f) вблизи отрицательного электрода (х = 0) равно внешнему полю о и с увеличением расстояния от этого электрода уменьшается благодаря экранированию внешнего поля положительным зарядом. Положительный заряд накапливается в области кристалла, примыкающей к электроду, поскольку фотоэлектроны под воздействием внешнего поля покидают эту область, [c.67]
Как уже говорилось, изучение структуры нейтрона в последние годы привело к выводу, что он обладает в среднем взаимно компенсированным, распределенным в пространстве электрическим зарядом (положительным в центральной части и отрицательным на периферии), движение которого определяет магнитный момент нейтрона.
[c.191]
Разность потенциалов на пластинах умножается на взятое с минусом увеличение заряда положительной пластины ( е). Выражению для работы можно придать и другой вид. Если обозначить площадь пластин (одинаковую) через расстояние между ними — через I, а объем диэлектрика — через V = то [c.82]
Условия горения дуги. Газы и пары при обычных температуре и давлении не проводят электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные). В обычном состоянии в воздухе имеется только незначительное число ионов и электронов. В отличие от воздуха в металлах всегда есть некоторое число свободных электронов, переносящих электрическую энергию и делающих их электропроводными. [c.43]
Столб дуги можно считать нейтральным, так как сум ма зарядов отрицательных частиц равна сумме зарядов положительных частиц. Столб дуги характерен образованием заряженных частиц и воссоединением заряженных частиц в нейтральные атомы (рекомбинация).
Поток электронов через слой газов разрядного промежутка вызывает в основном упругие соударения с молекулами и атомами газа, вследствие чего создается весьма высокая температура. Возможна также и ионизация в результате неупругих соударений.
[c.39]
Катионитовая селективная мембрана, как и катионит, содержит группы атомов с фиксированным отрицательным зарядом. Вследствие отталкивания этих атомов через мембрану не могут проходить анионы (хлорид, сульфат, нитрат, ОН-ионы), имеющие отрицательный заряд. Положительные катионы (натрий, калий, кальций, железо и др.), наоборот, входят в капиллярные поры катионитовой пленки и под действием электрического тока перемещаются к катоду. [c.136]
Если скорость первого процесса больше, чем скорость второго, то в рас-ч творе у поверхности электрода появится ч избыточное количество катионов и рас-Ь твор зарядится положительно. При этом сама поверхность металла зарядится отри- цательно за счет избыточных электронов, оставшихся после перехода в раствор части ион-атомов.
[c.17]
Возникновение электрического тока в гальваническом элементе объясняется следующим. В растворе серной кислоты (электролите) молекулы вещества распадаются на части, которые называются ионами. Ионы каждого химического вещества несут определенный химический заряд положительный (катион) или отрицательный (анион). [c.50]
Все преобразования, которые мы проделывали выше, остаются в силе. Необходимо еще проделать дополнительные преобразования 5-матрицы в представление, соответствующее опыту. А именно, на опыте задается, что рассеивается мезон определенного знака заряда (положительный, отрицательный, нейтральный) на нуклоне в определенном состоянии по изотопическому спину (на протоне, нейтроне), т. е. в опыте мы имеем состояние, где заданы изотопические спины обеих [c.156]
В случае испытания полупроводника типа п в горячем конце, за счет затраты внешней тепловой энергии, будет освобождено большее число электронов, чем в холодном конце, и они начнут путем диффузии распространяться к холодному концу, где их в свободном состоянии было меньше.
Вследствие ухода электронов горячий конец зарядится положительно, а холодный — отрицательно.
[c.330]
В некоторых неорганических диэлектриках имеет место ионно-релаксационная поляризация. Она заключается в образовании пространственных поляризационных зарядов внутри диэлектрика за счет переброса электрическим полем неупруго связанных ионов, имеющих с соседними частицами данного тела ослабленные связи. Эти слабо св н-ные ионы отличаются от нормально связанных тем, что они способны совершать сильные тепловые колебания и даже перебрасываться тепловым полем из своих положений равновесия на сравнительно большие расстояния, превосходящие расстояния, соответствующие ионной поляризации смещения. В кристаллических телах ослабление связей ионов в решетке бывает как за счет различных примесей, так и за счет нарушений закономерного роста кристалла при его образовании, что может быть вызвано многими причинами. Слабо связанные ионы при наличии достаточной тепловой подвижности могут перебрасываться на значительные расстояния электрически.
м полем, положительные — в сторону отрицательного электрода, отрицательные — в сторону положительного электрода. Особенностью этих ионов является то, что они не уходят далеко от первоначального своего местоположения, не становятся свободными , т. е. ионами электропроводности, определяющими ток утечки. На некоторых расстояниях происходит закрепление слабо связанных ионов с образованием пространственных зарядов положительных в зоне отрицательного
[c.31]
То, что у полупроводника имеется два участка с разными температурами, вызывает перемещение свободных зарядов из нагретого участка в холодный. Так, если носителями тока являются электроны, то они, перемещаясь в холодный участок, зарядят его отрицательным электричеством. Нагретый участок полупроводника, потеряв часть электронов, зарядится положительно. В результате этого между нагретым и холодным участками полупроводника возникает термо-э. д. с. 0 явление, называемое термоэлектричеством, используется при создании термоэлементов и термогенераторов, которые способны превращать тепловую энергию непосредственно в электрическую.
[c.96]
Молекула любого вещества состоит из отдельных частей (атомов или групп атомов, ионов), каждая из которых имеет определенный электрический заряд — положительный или отрицательный. Силы взаимодействия [c.93]
Рассмотрим атом, содержащий заряд +Ne, сосредоточенный в центре и окруженный наэлектризованной сферой с зарядом Ne, равномерно распределенным внутри сферы радиуса R. Через е обозначим фундаментальную единицу заряда, которую в этой статье мы принимаем равной 4,65-10- СГСЭо. Предположим, что даже по сравнению с расстоянием, не превышающим 10- см, центральный заряд, равно как и заряд альфа-частицы, может рассматриваться как точечный. Ниже будет показано, что основные выводы теории не зависят от того, будем ли мы считать центральный заряд положительным или отрицательным. Для удобства будем считать его положительным, Вопрос об устойчивости атома рассматриваемого строения нет надобности обсуждать на этом этапе, так как устойчивость, несомненно, зависит от тонкостей строения атома и от движения его заряженных составных частей.
[c.442]
Изучение структуры нейтрона, предпринятое в последние годы (подробнее см. 84), позволило предположить, что нейтрон обладает взаимноскомпенсированным распределенным электрическим зарядом (положительным в центре и отрицательным на периферии), с существованием которого связано наличие у нейтрона магнитного момента. [c.283]
Поэто.му если берем при.месный полупроводник р-типа, верхняя грань образца относительно нижней зарядится положительно, а если ц-типа, то отрицательно. Надо принять во внимание, что при одном и том же направлении тока в образце (см. рис. 45) скорости дрейфа электронов и дырок направлены прямо противоположно. Дырки дрейфуют слева направо. Таким образом, сила Лоренца Рл =еУ( Н, где У — скорость дрейфа и для электронов, и для дырок (в случае полупроводника р-типа) будет направлена в направлении оси у. [c.135]
Электрическая прочность газа в однородном поле зависит от частоты приложенного напряжения.
При частотах 50—100 Гц U p воздуха практически совпадает с U р на постоянном напряжении. При частоте 5-10 Гц оно уменьшается на 25 % от начального значения. Уменьшение вызвано искажением электрического поля между электродами положительным объемным зарядом (положительными ионами), образующимся в ходе ионизации. При такой частоте за время полупериода (10″ с) положительный объемный заряд не успевает нейтрализоваться на катоде. В течение следующего полу-нериода, где электрическое поле, создаваемое приложенным напряжением, имеет противоположное направление, положительный объемный заряд усиливает электрическое поле, и это облег 1ает ионизацию, а поэтому и р снижается. При больших частотах продолжи-
[c.174]
Вентильный фотоэффект. При облучении полупроводника, содержащего электронно-дырочный переход, помимо изменения проводимости нередко возникает разность потенциалов на электродах. Один из электродов, на который надаёт лучистый поток, должен быть полупрозрачным. Появление этой разности нотенциалов обязано так называемому вентильному- ютоэффекту.
В результате поглощения лучистой энергии в полупроводнике образуются новые фотоэлектроны и фотодырки. Фотоэлектроны, оказываясь в зоне действия контактного поля, перебрасываются им в область/г. Аналогичные процессы переброса претерпевают дырки. В результате этого электрод на -области зарядится отрицательно, а прилегающий к дырочному полупроводнику электрод зарядится положительно. Таким образом, вентильный эффект можно рассматривать как появление избыточной концентрации электронов в -области и дырок в р-области, появившихся под воздействием лучистой энергии. Рост концентрации электронов в п-области и концентрации дырок во второй р-области будет постепенно замедляться, так как одновременно начнет увеличиваться создаваемое ими поле обратного направления, препятствующее переходу неосновных носи-, телей заряда через запорный слой в конце концов установится равновесная концентрация зарядов и соответствующая электродвижущая сила. На этом принципе основаны источники тока, непосредственно преобразующие энергию солнца или атомного ядра в энергию электрического тока — солнечные и атомные батареи.
,
[c.180]
По методике, подробно описанной в статье [85], изучали дифференциальную емкость и сопротивление двойного слоя на поверхности деформируемого одноосным растяжением образца из стали Св-08 (отжиг в вакууме при 920°.С) в электролите 0,1-н. h3SO4. Результаты измерений приведены на рис. 31. Как видно из рисунка, деформация изменяет стационарный потенциал незначительно, тогда как потенциал незаряженной поверхности [86] смещается в сторону отрицательных величин, т. е. поверхность зарядилась положительным зарядом. В соответствии с теорией с ростом деформации сдвиг заряда поверхности в сторону положительных значений увеличивается, а затем несколько уменьшается из-за общего уменьшения механохимического эффекта. Аналогичные результаты получаются и в растворе НС1. Если измерять изменение заряда поверхности по ср-шкале Л. И. Антропова, т. е. по величине сдвига потенциала незаряженной поверхности ф , то можно сделать вывод, что деформация практически незаряженной поверхности (в недеформированном состоянии ф близко к фс.
г> что согласуется с данными [86]) привела к возникновению положительного заряда, характеризующегося сдвигом Аф 102
[c.102]
Т. е. поверхность зарядилась положительным зарядом. В соответствии с теоретическим анализом с ростом деформации сдвиг заряда поверхности в сторону положительных значений проходит через максимум на стадии динамического возврата увеличивается, а затем несколько уменьшается подобно уменьшению механохн-мического эффекта. Аналогичные результаты получаются и в растворе H I. Если измерять изменение заряда поверхности по ср-шкале Л. И. Антропова, т. е. по величине сдвига потенциала незаряженной поверхности гр , то можно сделать вывод, что деформация практически незаряженной поверхности (в недеформированном состоянии ф близко к ф , что согласуется с данными работы [94]) привела к возникновению положительного заряда, характеризующегося сдвигом Аф порядка 0,1—0,16 В, что находится в соответствии с расчетным значением, полученным выше.
[c.
105]
На грани физики и химии в области электрохимии были сделаны в 80-х годах замечательные открытия, которые легли в основу физической химии в 1885—1887 гг. Сванте Аррениус создал теорию электролитической диссоциации (сильно разбавленных водных растворов) центральным понятием этой теории было понятие об ионе — электрозаряженном осколке молекулы растворенного вещества, несущем дискретный заряд — положительный (у катиона) или отрицательный (у аниона). [c.444]
ДЕИОНИЗАЦИЯ газа — исчезновение носителей свободного электрич. заряда (положительных и отрицательных ионов и электронов) из занимаемого газом объёма после прекращения электрич. разряда. К Д. приводят объёмная рекомбинация ионов и электронов, их диффузия к границам занимаемого объёма н рекомбинация нх на стенках, а также выход заряж. частиц из занимаемого объёма под действием внеш. электрич. поля. Время, необходимое для уменьшения концентрации носителей заряда в определ. число раз (напр., в 10 или в 10 раз от нач.
концентрации), тгаз. временем Д, Оно является важной характеристикой газоразрядных п др. приборов, для работы к-рых существенно поддержание определ. степени иони.эации. Время Д. зависит от природы газа, геометрии занимаемого им объёма, наличия и изменения во времени внеш- электрич. поля, а также от распределения полей пространственных зарядов.
[c.575]
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД ( >)—наименьший электрич. заряд, положительный или отрицательный, равный величине заряда электрона с = 4,803250 (21 ) 10 од С ГСЭ = 1,602 892 (46) 10 Кл. Почти все элементарные частицы обладают электрич. зарядом +t> И.ЧИ е (или не заряжены), исключение составляю нек-рые резонансы с зарядом, кратным е (лапр., Д с зарядом 2е). Природа такого квантования электрич. заряда не ясна (об одном из возможных объяснений см. в ст. Магнитный монополь). В теории элементарных частиц предполагается, что кварки — ыементарные составляющие адронов — обладают дробным электрич. зарядом, кратным е/3 (см.
Кварки). А. В. Ефремов.
[c.608]
Относительно молекулярного механизма действия силикатов существуют следующие предположения. Как уже отмечалось, в растворах силикатов имеются отрицательно заряженные ионы или сложные коллоидные частицы, несущие отрицательный заряд. Положительно заряженные ионы железа, которые накапливаются в местах, где начинается коррозионный процесс, вступают во взаимодействие с ионами силиката, образуя ферросиликаты. Последние тут же осаждаются, замедляя анодный процесс. Последующая адсорбция коллоидных мицелл происходит уже на новых участках, где начинается коррозия, пока на металле не образуется сплошная защитная пленка. [c.186]
После проведения тренировочных зарядных циклов, а также после разряда батарею заряжают током установленной величины, принятым для нормального заряда данной батареи. При возвращении на зарядную станцию для заряда батарею проверяют на степень разряженно-сти. Для этого ее на 2—3 мин включают на постоянное сопротивление, которое различно для разных типов аккумуляторов.
Заряд начинают при температуре электролита не выше -+-30°С (желательно при более низкой). Перед зарядом проверяют плотность контактов батареи, уровень электролита доводят до нормального, т. е. до высоты не менее 15 тилг и не более 30 мм над верхним краем пластин, и открывают крышки горловин. При включении на заряд положительный полюс батареи присоединяют к плюсу источника тока, отрицательный — к минусу. После этого батарею включают под напряже-
[c.44]
Предположим для определенности, что эмиссия электроноз из катода совершается под влиянием электрического поля объемного заряда положительных ионов, как это принимается автоэлектронной теорией холодной дуги. Мы не будем здесь уточнять [c.191]
Объяснение обратного движения пятна искали в явлении испарения из катода положительных ионов, временно движущихся против электрического поля [Л. 1105] в смещении в прямом направлении пространственного заряда электронов относительно пространственного заряда положительных ионов, вследствие чего в обратном направлении остается нескомпенсирован-ный положительный пространственный заряд [Л.
106]
[c.73]
Как работает статическое электричество?
Ответ
Нарушение баланса между отрицательными и положительными зарядами в объектах.
Две девочки «электрифицированы» во время эксперимента в Центре науки о свободе «Camp-in», 5 февраля 2002 г. «История Америки», Библиотека Конгресса.
Вы когда-нибудь ходили по комнате, чтобы погладить свою собаку, но вместо этого получали шок? Возможно, вы сняли шляпу в засушливый зимний день и испытали на себе «волосы дыбом»! Или, может быть, вы прилепили воздушный шарик к стене после того, как потерлись им о свою одежду?
Почему это происходит? Это волшебство? Нет, это не волшебство; это статическое электричество!
Прежде чем понять статическое электричество, нам сначала нужно понять основы атомов и магнетизма.
Молодой человек сидит рядом с машиной для электростатического воздействия Хольца, Колледж Дикинсона, 1889 год.
Каталог эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса.
Все физические объекты состоят из атомов. Внутри атома находятся протоны, электроны и нейтроны. Протоны заряжены положительно, электроны отрицательно заряжены, а нейтроны нейтральны.
Следовательно, все состоит из зарядов. Противоположные заряды притягиваются друг к другу (от отрицательного к положительному).Подобные заряды отталкиваются друг от друга (от положительного к положительному или от отрицательного к отрицательному). В большинстве случаев положительный и отрицательный заряды уравновешиваются в объекте, что делает этот объект нейтральным.
Статическое электричество — это результат дисбаланса между отрицательными и положительными зарядами в объекте. Эти заряды могут накапливаться на поверхности объекта, пока не найдут способ высвободиться или разрядиться. Один из способов разрядить их — через цепь.
Группа молодых женщин, изучающих статическое электричество в обычной школе, Вашингтон, округ Колумбия.
К. Фрэнсис Бенджамин Джонстон, фотограф, около 1899 г. Отдел эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса
При трении некоторых материалов друг о друга могут передаваться отрицательные заряды или электроны. Например, если вы потереть обувь о ковер, ваше тело будет собирать лишние электроны. Электроны цепляются за ваше тело, пока не освободятся. Когда вы дотрагиваетесь до своего пушистого друга, вы испытываете шок. Не волнуйтесь, это только лишние электроны, которые вы передаете своему ничего не подозревающему питомцу.
А как насчет того опыта «пробуждения волос»? Когда вы снимаете шляпу, электроны переходят от шляпы к волосам, создавая интересную прическу! Помните, объекты с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Поскольку у них одинаковый заряд, ваши волосы будут дыбом. Ваши волосы просто пытаются уйти друг от друга как можно дальше!
Морской пехотинец использует жезл статического разряда для снятия избыточного статического электричества перед тем, как прикрепить гаубицу M777 к вертолету CH-53E Super Stallion во время комплексной тренировки с перегрузкой в базовом лагере морской пехоты Пендлтон, 12 апреля 2017 года.
Капрал Фрэнк Кордова, фотограф. Галерея изображений Министерства обороны США
Когда вы трете воздушный шар о свою одежду, и он прилипает к стене, вы добавляете на поверхность воздушного шара избыток электронов (отрицательные заряды). Стена теперь заряжена более положительно, чем воздушный шар. Когда два соприкоснутся, воздушный шар будет прилипать из-за правила притяжения противоположностей (от положительного к отрицательному).
Дополнительную информацию о статическом электричестве и экспериментах см. В разделах «Интернет-ресурсы» и «Дополнительная литература».
ВМС США выпускают пороховые фляги, сделанные из латуни, чтобы предотвратить случайное воспламенение пороха из-за искр или статического электричества. Поле битвы в Уилсон-Крик, 2010 г. Служба национальных парков США, NP Gallery
Опубликовано: 19 ноября 2019 г. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса
Два вида заряда | Электростатика
Все окружающие нас предметы (включая людей!) Содержат большое количество электрического заряда.
Есть два типа электрического заряда: положительный заряд и отрицательный заряд .Если в объекте обнаружено одинаковое количество отрицательного и положительного заряда, значит, нет чистого заряда и объект электрически нейтрален . Если на объекте больше одного типа заряда, чем другого, то объект называется электрически заряженным . На рисунке ниже показано, как может выглядеть распределение зарядов для нейтрального, положительно заряженного и отрицательно заряженного объекта.
Положительный заряд переносится протонами в веществе, а отрицательный — электронами.Общий заряд объекта обычно возникает из-за изменения количества электронов. Чтобы создать объект:
На практике происходит то, что количество положительных зарядов (протонов) остается неизменным, а количество электронов изменяется:
Трибоэлектрическая зарядка (ESAES)
Предметы могут заряжаться разными способами, в том числе от контакта с другими предметами или их трения.
Это означает, что они могут получить или потерять отрицательный заряд. Например, зарядка происходит, когда вы теряете ногу о ковер.Когда вы затем касаетесь чего-то металлического или другого человека, вы испытываете шок, поскольку накопленный вами избыточный заряд составляет разряжается .
Заряд, как и энергия, не может быть создан или уничтожен. Мы говорим, что заряд сохранен .
Когда вы третесь ногами о ковер, с ковра на вас передается отрицательный заряд. Тогда ковер станет положительно заряженным на , то же количество .
Другой пример — взять два нейтральных объекта, таких как пластиковая линейка и хлопчатобумажная ткань (носовой платок).Для начала два объекта нейтральны (т.е. имеют одинаковое количество положительного и отрицательного заряда).
Примечание: Положительный заряд обозначен знаком +, а отрицательный — знаком -. Это просто для иллюстрации баланса и происходящих изменений, а не фактического расположения положительных и отрицательных зарядов.
Заряды распределены по всему материалу, и реальное изменение происходит за счет увеличения или уменьшения количества электронов на поверхности материалов.
Теперь, если для протирания линейки используется хлопчатобумажная ткань, отрицательный заряд переносится с на ткань на на линейку.Линейка теперь заряжена отрицательно на , на (т. Е. С избытком электронов), а ткань на заряжена положительно на (т.е. на ней не хватает электронов). Если вы подсчитаете все положительные и отрицательные заряды в начале и в конце, их количество останется прежним, то есть общий заряд был сохранен !
Рабочий пример 1: Трибоэлектрическая зарядка
Если у вас есть хлопчатобумажная ткань и шелковая ткань, и вы потрете их друг о друга, что станет отрицательно заряженным?
Проанализировать предоставленную информацию
Есть два материала, которые будут тереться.Это означает, что мы имеем дело с взаимодействием между материалами.
Вопрос связан с зарядом материалов, который, как мы можем предположить, изначально был нейтральным. Это означает, что мы имеем дело с электростатикой, и взаимодействие материалов, приводящее к тому, что материалы становятся заряженными, называется трибоэлектрическим зарядом.
Свойства материала экстракта
Найдите материалы в серии трибоэлектрических. Главное — знать, что в сериале более положительное, а что отрицательное.В нашей таблице шелк опускается выше хлопка, что делает его более позитивным в серии.
Применить принципы
Мы знаем, что при трении двух материалов более отрицательный в ряду получает электроны, а более положительный теряет электроны. Это означает, что шелк теряет электроны, а хлопок приобретает электроны.
Материал становится отрицательно заряженным, когда он имеет избыток электронов, таким образом, хлопок, который набирает электроны, становится отрицательно заряженным.
Обратите внимание, что в этом примере числа составлены таким образом, чтобы их было легко вычислить.
В реальном мире только малая часть зарядов может перемещаться от одного объекта к другому, но полный заряд все равно сохраняется.
Процесс зарядки материалов при контакте с другими материалами известен как трибоэлектрическая зарядка. Материалы могут быть расположены в трибоэлектрический ряд в зависимости от вероятности получения или потери электронов.
Если материал имеет равное количество положительных и отрицательных зарядов, мы описываем его как нейтральный (не одобряя положительный или отрицательный общий заряд).
Если нейтральный материал теряет электроны, он становится дефицитным по электронам и имеет общий положительный заряд. Если нейтральный материал получает электроны, у него есть избыточные электроны и общий отрицательный заряд. По этой причине мы описываем порядок материалов в трибоэлектрическом ряду как более положительный или более отрицательный в зависимости от того, теряют они или приобретают электроны с большей вероятностью.
Янтарь
Фотография walraven на Flickr
Алюминий
Фотография на Викимедиа
Эта трибоэлектрическая серия может позволить нам определить, может ли один материал заряжаться от другого материала.
Материалы с более положительного конца ряда с большей вероятностью теряют электроны, чем вещества с более отрицательного конца. Таким образом, когда два материала выбраны и протерты друг с другом, один из них, более положительный в серии, потеряет электроны, а тот, который более отрицателен в серии, получит электроны. Например, янтарь более негативен, чем шерсть, и поэтому, если кусочек шерсти потереть о кусок янтаря, он станет отрицательно заряженным.
Кремний
Материал | Трибоэлектрическая серия | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Стекло | Очень позитивное | ||||||||||||||||||||||||||||||||
49
|
1: Трибоэлектрическая серия
Нам нужно найти заряд на левой сфере.
Другими словами, протон настолько же положителен, насколько электрон отрицателен.
Точно так же, чем ближе они друг к другу, тем больше силы они будут испытывать друг от друга из-за этого невидимого силового поля, называемого электрическим полем.
1. Янтарь Борнео был добыт в Сабахе, Малайзия, из жил сланцевых песчаников и аргиллитов. Когда кусок янтаря натирают куском шелка, янтарь получает больше электронов, что придает ему отрицательный заряд. При этом шелк, потеряв электроны, становится положительно заряженным. (Источник: Sebakoamber, Wikimedia Commons)
Точно так же молния возникает в результате движения воздуха при определенных погодных условиях. Вы также можете натереть воздушный шар о волосы, и статическое электричество может заставить воздушный шар цепляться за стену. Мы также должны быть осторожны со статическим электричеством, особенно в сухом климате. Когда мы перекачиваем бензин, нас предупреждают, что нужно разрядиться (после скольжения по сиденью) на металлическую поверхность, прежде чем взяться за газовое сопло. Персонал больничных операционных должен быть одет в пинетки с алюминиевой фольгой на дне, чтобы избежать искр, которые могут воспламенить используемый кислород.
Все, кроме электрона и протона, выживают лишь короткое время и для сравнения встречаются довольно редко.
Так же, как есть самый маленький бит элемента (атома), есть самый маленький бит заряда. Непосредственно наблюдаемого заряда меньше чем | q e |, а все наблюдаемые расходы являются целыми кратными | q e |.
Показаны заряды в одном волосе. Представления художника об электроне и протоне иллюстрируют частицы, несущие отрицательный и положительный заряды. Мы не можем видеть эти частицы в видимом свете, потому что они такие маленькие (электрон кажется бесконечно малой точкой), но мы много знаем об их измеримых свойствах, таких как заряды, которые они несут.
Эти субчастицы, называемые кварками, никогда напрямую не наблюдались, но считается, что они несут дробные заряды, как показано на рисунке 5.Заряды электронов, протонов и всех других непосредственно наблюдаемых частиц унитарны, но эти кварковые субструктуры несут заряды либо [латекс] — \ frac {1} {3} \\ [/ latex], либо [латекс] + \ frac {2} {3} \\ [/ латекс]. Продолжаются попытки непосредственно наблюдать дробный заряд и изучать свойства кварков, которые, возможно, являются основной субструктурой материи.
(См. Рис. 6.) Положительный заряд также может быть вызван трением. Другие методы, кроме растирания, также могут разделять расходы. В батареях, например, используются комбинации веществ, которые взаимодействуют таким образом, чтобы разделять заряды.Химические взаимодействия могут передавать отрицательный заряд от одного вещества к другому, делая один вывод батареи отрицательным, а первый — положительным.
Здесь создается материя — пара электрон-антиэлектрон. (me — масса электрона.) Полный заряд до и после этого события равен нулю. б) при столкновении вещества и антивещества они уничтожают друг друга; полный заряд сохраняется на нуле до и после аннигиляции.
Другие сохраняемые величины включают энергию, импульс и угловой момент.
Почему же тогда большинство объектов не обладают статическим электричеством?
У вас когда-нибудь была научная лаборатория, где вы натираете мехом стеклянные стержни или пытаетесь заставить статическое электричество цепляться? Когда вы делаете это трение, вы фактически стираете электроны с одного объекта и о другой. Когда вы терзаете ногами о коврик, особенно зимой, вы часто можете заряжаться. Одежда, падающая в сушилке, часто слипается и трескается, когда вы ее разделяете.Частично молния возникает из-за дуновения воздуха над землей. Вы также можете использовать батареи для раздельной зарядки.
Фактически вы накапливаете на своей коже огромное количество электронов. Однако обвинения не «хотят» оставаться разделенными. Заряды всегда имеют тенденцию возвращаться на свои исходные места, и все, что требуется, — это путь для использования зарядов (электронов). Например, когда вы дотрагиваетесь до металлической дверной ручки, электроны могут подпрыгнуть и сотрясать вас. Статические заряды накапливаются на облаках до тех пор, пока они не могут больше удерживаться. В этот момент может произойти молния. Исследование электричества, когда заряды не движутся, называется электростатикой .