Aký Môže Byť Elektrický Náboj a Jeho Vlastnosti

Elektrické javy sú prejavom vzájomného pôsobenia elektrických nábojov.

Druhy Elektrického Náboja

Príťažlivé alebo odpudivé sily pôsobiace medzi elektricky nabitými telesami (časticami) sa vysvetľujú existenciou dvojakých elektrických nábojov - kladných a záporných. Nositeľom najmenšieho záporného náboja je elektrón, kladného protón. Telesá (častice) nabité rovnakým druhom náboja sa odpudzujú, rozdielnym priťahujú.

Zákon Zachovania Elektrického Náboja

Elektrický náboj nie je možné vyrobiť ani zničiť, možno ho len prenášať z jedného telesa na druhé. V izolovanej sústave sa celkových súčet kladných a záporných nábojov nemení, platí zákon zachovania elektrického náboja.

Atómy a Elektrický Náboj

Všetka hmota sa skladá z malých častíc, ktorým hovoríme atómy. V strede každého atómu sa nachádza jadro. Obsahuje častice nazývané protóny, ktoré majú kladný náboj a neutróny, ktoré nemajú náboj. Záporne nabité častice - elektróny kmitajú okolo jadra. Obyčajne je počet protónov v jadre rovnaký ako počet neutrónov. Ich náboje sa vzájomne rušia a celý atóm je navonok elektricky neutrálny.

Atóm môže elektróny získať alebo stratiť. Ak získa elektrón(y) stane sa záporne nabitým (-). Ak elektrón (y) stratí, stane sa kladne nabitým (+). Ak sú častice dostatočne blízko pri sebe, vzájomne na seba pôsobia a vytvárajú elektrické pole. Základná vlastnosť niektorých častíc, napríklad protónov a elektrónov, vďaka ktorej sa na nich prejaví pôsobenie sily v elektromagnetickom poli.

Prečítajte si tiež: Vlastníctvo zbraní na Slovensku

Elektrický náboj môže byť kladný alebo záporný. Hmota sa môže nachádzať v dvoch formách: látka a pole. Pole môže byť napríklad gravitačné, elektrické alebo magnetické. Najmenšou ďalej už chemicky nedeliteľnou časťou látky je atóm. V jadre má protóny a neutróny. V obale sú elektróny. Počet kladných protónov v jadre a záporných elektrónov v obale je v atóme rovnaký. Atóm je navonok elektroneutrálny. Názov atóm je odvodený z gréckeho slova atomos - nedeliteľný.

MOLEKULA vznikne zlúčením dvoch alebo viacerých atómov. JÓN je atóm, ktorý má iný počet elektrónov a protónov. Ak je viac elektrónov, jón je záporný, nazýva sa anión. Nositeľmi najmenších (elementárnych) nábojov sú protóny a elektróny.

Vodiče a Izolanty

Elektrický náboj sa môže premiestňovať aj vo vnútri látky. Také látky, v ktorých sa elektrický náboj ľahko premiestňuje, nazývame vodiče. Látky, v ktorých nedochádza k premiestňovaniu elektrického náboja, sú izolanty (nevodiče).

Experimenty s Elektrickým Nábojom

Príklad 1: Plechovku umiestnime na polystyrén (tanier,) a na jej okraj zavesíme prehnutý staniol. Trením vyrobíme na tyči elektrický náboj a dotkneme sa týči plechovky, na ktoré sú umiestnené stanioly. Keď začneme tyč k plechovke približovať, začne sa staniol dvíhať. Žiaci si ihneď všimnú, že staniol sa namiesto priťahovania (zatiaľ sme náboj overovali tým, že priťahuje) od plechovky odpudzuje.

Príklad 3: Na staniol môže náboj dobehnúť rovnako ako behá po železe.

Prečítajte si tiež: Zbraň a podnikanie: Kedy je to povolené?

Príklad 4: Vezmi staniol, závesy ho na niť a priblíž ho k nabité plechovke. Zmení sa pôsobenie plechovky na staniol, keď sa plechovky dotkne?

Príklad 5: Ktoré predmety nabitá plechovka priťahuje?

Železná tyč je vodivá, rovnako ako ruka, v ktorej ju držíme.

Príklad 8: Sleduj nasledujúce pokus a vysvetli ho. Trením nabije umelohmotnú tyč. Tyč priblížime dovnútra plechovky, tak aby sme sa plechovky nabitú tyčou nedotkli. Dotkneme sa plechovky prstom. Oddialime prst od plechovky tak, aby sme sa jej prestali dotýkať. Ak je plechovka nabitá, mali by sa stanioly odpudzovať od nabité tyče, s ktorou sme pokus vykonávali.

1. Trením nabije umelohmotnú tyč. Tyč priblížime dovnútra plechovky, tak aby sme sa plechovky nabitú tyčí nedotkli.
2. Dotkneme sa plechovky prstom.
3. Oddialite prst od plechovky tak, aby sme sa jej prestali dotýkať.
4. Oddialite od plechovky nabitú tyč.

Plechovka je na konci pokusu nabitá a kontrolné alobaly by sa mali odpudzovať od tyče (Pretože sú nabité a tyč je tiež nabitá), priblížim tyč k plechovke a ukážem, že tentoraz sa dva nabité predmety priťahujú. Táto skutočnosť odporuje nášmu záveru z príkladu 5 a je nepopierateľná. Bavíme sa o tom, že nezostáva než opustiť náš predchádzajúci záver „nabité predmety sa navzájom odpudzujú „a hľadať iné vysvetlenie.

Prečítajte si tiež: Zbraň v práci: Slovenské právo

Pri obliekaní svetra z umelých vlákien môžeme pozorovať, že sa nám zelektrizovali vlasy rovnako ako niekedy pri česaní, keď sa priťahujú k hrebeňu. Ak sú vlasy mokré, tento jav nepozorujeme. Rovnako nie všetky svetre rovnako zelektrizujú naše vlasy. Záleží to od materiálu, z akého sú zhotovené a od vonkajších podmienok. Najmenši el. náboj je ELEMENTÁRNY EL. KATION-je častica, ktorá vzniká odovzdaním min.

Vlastnosti Elektrického Náboja

Elektrická sila je sila, ktorou pôsobí elektrické pole na také telesá, ktoré majú elektrický náboj, resp. na elektricky nabité telesá. Vlastnosti el. vlastnosti. Značí sa Q alebo q. [C (coulomb) = A × s]. Dve telesá s el. O časticiach (telesách), ktoré nesú el. pohybu buď magnetické alebo elektromagnetické pole. neoddeliteľnými zložkami elektromagnetického poľa. elektrónu. e = 1,602 × 10 -19 C ... .. tab. (-). {Tzn. ióny. Napr. trením, napr. náboja. podľa hustoty (kvantity) siločiar možno určiť, ako je pole silné. Veľkosť el. poľa a na prostredie, v ktorom el.

Elektrické vodiče- látky v ktorých sa el. 4.Existujú dva druhy el. 8.el. -jav, pri ktorom dochádza k premiestňovaniu el. náboja vo vnútri elektricky neutrálneho telesa, ak k nemu priblížime el.

Elektrický Odpor a Vodiče

Pred uvedením ďalších zaujímavých vlastností kondenzátora je vhodné povedať najprv niečo o elektrickom odpore. Stručne povedané, ak vystavíme nejaký kov, nekov, zliatinu silovému pôsobeniu elektrického poľa, tak sa dajú v materiáli do pohybu elektróny. Veľkosť tohto prúdu, množstvo jednotkových nábojov za sekundu nám ukazuje Ampérmeter. Ak má materiál veľký merný odpor, tak nameraný prúd je nepatrný. Odpor sa zvýši aj vtedy, keď zhotovíme z daného materiálu tenký a dlhý drôt. Výpočet prúdu je veľmi jednoduchý, ak vieme odpor a napätie zdroja.

Prúd I = Napätie U / Odpor R. Ampére = Volty/ OhmyKto chce vedieť o vodičoch a nevodičoch z hľadiska kvantovej teórie, uvádzam pár viet z knihy Johna Polkinghorna „Kvantová teória“ z kapitoly Pásová štruktúra:Energie elektrónov sú v atóme kvantované. Voľný elektrón môže mať ľubovoľnú kladnú hodnotu energie zodpovedajúcu pohybu. Elektrický prúd vzniká dôsledkom usmerneného pohybu elektrónov. Ak je najvyšší pás atómu zaplnený, elektróny musia byť excitované určitou energiou do nasledujúceho pásu. Elektrický prúd je vtedy ťažšie vyvolať a takýto kryštál sa chová ako elektrický izolant.

Naopak, ak je najvyšší pás zaplnený len čiastočne, potreba energie pre excitáciu elektrónu do prázdneho pásu je malá a elektrický prúd je možné vyvolať ľahko. Takýto kryštál sa chová, ako elektrický vodič.

Kondenzátory a Elektrická Energia

Kým ideálny kondenzátor a aj elektrická cievka uchováva v sebe elektrickú energiu, prakticky každý elektrický odpor môžeme označiť za vysielač elektromagnetického vlnenia. Elektróny prichádzajúce zo zdroja prúdu odovzdávajú v odpore svoju energiu. Žiarovka vysiela najviac fotónov hlavne v oblasti dĺžky vlny okolo 650 nanometrov, frekvencie 4,6 . 1014 Hertzov, čo je pásmo červenej farby. 1014 Hz . Vlákno tejto veľmi miniatúrnej žiarovky bude mať taký veľký odpor, že prejde ňou len 100 elektrónov za sekundu a bude svietiť túto jednu sekundu. To zodpovedá množstvu náboja: 100 x 1,602 . 10-19 C, čo je celkove elektrický prúd If = 1,602 . 10-17 Coulombov za sekundu, alebo aj Ampérov.

Žiarovka bude pripojená na kondenzátor nabitý na 200 Voltov, ako v predošlom príspevku. Chceme vypočítať, koľko vyžiarených červených fotónov pripadá na tých 100 elektrónov, ktoré prinášajú do vlákna žiarovky energiu meniacu sa na fotóny.100 elektrónov vyžiari za sekundu nasledovnú energiu W = U . If . t = napätie . prúd žiarovkou . čas = 200 . 1,602 .10-17 Joule Jeden elektrón vyžiari energiu 100 menšiu, teda We = 3,204 . 10-17 JouleEnergiu jedného červeného fotónu vyrátame zo vzorca Ef = h . f = Planckova konštanta . frekvencia daného fotónuEnergia červeného fotónu Ef = 6,63 . 10-34 . 4,6 . 1014 = 30,498 . 10-20 JoulePočet fotónov pripadajúcich na jeden elektrón: N = We / Ef = 3,204 . 10-17 / 30,498 . 10-20 = 105 červených fotónovZistili sme teda zaujímavú vec, že každý elektrón prechádzajúci žiarovkou vyrobenou tak, aby žiarila na vlne 650 nanometrov, nesie v sebe nejakým spôsobom energiu, ktorá sa vo vlákne žiarovky premení na 105 fotónov „červenej farby“.

Žiarovka v našom príklade by vyslala za 1 sekundu 100 x 105, čiže 10 500 fotónov. Po jednej sekunde po vyžiarení by vznikla teoreticky okolo Zeme dutá svetelná guľa vytvorená týmito 10 500 fotónmi, ktorej vnútorný povrch by bol 300 000 km ďaleko. Takmer pri Mesiaci, ktorý je niekedy vzdialený len 360 000 km. Jednou vetou sa môžeme teraz vrátiť ku kvantovej mechanike. V známom dvojštrbinonom experimente sa počíta s jedným letiacim elektrónom, ktorý nakoniec dopadne na málo predvídateľné miesto na fotografickej doske. Tento letiaci elektrón získal v nejakom elektrickom poli určitú energiu, tak podľa nášho výpočtu sa dá analogicky predpokladať, že ho už nemožno pokladať za nejakú jedinú časticu.

** ** × ** ** e r.... v tab. str. Smer elektrickej sily určuje polarita bodových nábojov. Intenzita el. jednotkový náboj. coulomb). Veľkosť intenzity el. Smer určíme ako dotyčnicu k siločiary v danom mieste el. Každý bodový el. náboj vyvoláva el. Princíp superpozície el. E = E 1 + E 2 + ... Práca v el. určitom mieste el. ekvipotenciálne hladiny. potenciálnou energiou (tzv. zem. Napätie medzi dvoma hladinami el. práce vykonanej el. jeho povrchu. zrušia. Plošná hustota náboja je priamo úmerná veľkosti intenzity el. náboja (elektróny) a vedú el. el. náboje a nevedú el. Elektrování vodiče: Vložíme Ak do el. vznikne dočasne el. vstupujú do vodiča. kladný. telesa pôvodnej el. poľa. Vnútorná intenzita vodiče v el. rovnako veľká ako intenzita vonkajšieho el. opačným k náboju telesa. náboj. do homogénneho el. pole, dôjde k polarizácii. atómová polarizácia: V el. sa deformujú v smere opačnom. el. orientované rôznymi smermi a náboj sa neprejavuje. V el. Vznikne malé vnútorné el. poli E e. vyvolalo. kondenzátory. - elektrolytické - tvorené dvoma napr. môžeme meniť účinnú plochu dosiek; max. Obaja kondenzátory sa nabijú na napätie zdroja U. Q. Q. poli, pri ktorom el. sily konajú prácu. získava el. energiu a pri vybíjaní ju stráca.