Sifat zarah asas dengan cas elektrik

Dengan menggosok dua badan yang berbeza bersama-sama, serta secara induksi, badan boleh diberi sifat istimewa - elektrik.

Caj elektrik dan zarah bercas

Pembelajaran badan elektrik menunjukkan bahawa sifat elektriknya dijelaskan oleh fakta bahawa zarah yang terdiri daripada semua bahan mempunyai sifat fizikal khas yang dipanggil cas elektrik.

Caj elektrik mencirikan hubungan zarah dengan medan elektromagnetnya sendiri dan interaksinya dengan medan elektromagnet luaran. Cas adalah salah satu sifat membezakan banyak zarah asas. Terdapat dua jenis cas elektrik: positif dan negatif.

Seperti yang anda ketahui, semua badan di alam semula jadi terdiri daripada zarah diskret. Zarah ini dipanggil asas. Setiap zarah asas mempunyai ciri tersendiri yang berbeza dengan ciri zarah lain. Ciri-ciri ini termasuk: jisim rehat, cas elektrik, putaran, momen magnet, seumur hidup, dsb.

Zarah asas adalah sebahagian daripada atom dan molekul jirim, tetapi ia juga boleh berada dalam keadaan bebas. Ini adalah, sebagai contoh, elektron yang membentuk "gas elektron" dalam wayar logam, elektron arus katod dalam tiub vakum dan lain-lain.

Zarah asas dengan cas elektrik yang berbeza tanda menarik dan dengan cas yang sama tanda menolak antara satu sama lain. Apabila zarah bergerak di sekelilingnya, medan magnet diperhatikan.

Pembawa cas utama dalam jirim, iaitu zarah yang mempunyai sifat elektrik, adalah elektron bercas negatif dan proton bercas positif. Mereka adalah sebahagian daripada atom semua bahan, menjadi unsur struktur utama mereka.

Keseluruhan semua fenomena elektrik ditentukan oleh cas zarah yang membentuk atom dan medannya. Dalam hubungan ini marilah kita memikirkan struktur dalaman atom setakat yang perlu untuk memahami fenomena yang dipertimbangkan dalam kejuruteraan elektrik.

Struktur atom unsur kimia: Struktur atom - zarah asas jirim, elektron, proton, neutron

Sifat elektrik badan

Pepejal biasanya mempunyai struktur kristal: atomnya disusun dalam ruang dalam urutan yang ketat pada jarak tertentu antara satu sama lain, membentuk apa yang dipanggil kekisi spatial atau kristal. Tapak kekisi mengandungi ion positif.

Kerana jarak yang agak kecil, atom jiran bertindak ke atas elektron kulit valens atom tertentu, itulah sebabnya elektron valens mengambil bahagian secara langsung dalam pertukaran elektron setiap atom dengan atom jiran di sekelilingnya.Ini membawa kepada fakta bahawa tahap tenaga dibahagikan kepada beberapa tahap jarak rapat yang membentuk zon keadaan tenaga elektron berterusan.

Sifat elektrik badan ditentukan oleh struktur zon ini dan bilangan elektron yang mengisi zon mengikut prinsip pengecualian. Dalam logam yang termasuk, sebagai contoh, tembaga, jalur valens diisi separuh dengan elektron, manakala semua jalur tenaga yang lebih rendah diisi sepenuhnya.

Kehadiran zon terisi separa adalah ciri bagi semua logam. Untuk merangsang elektron valens atom terpencil ke tahap yang lebih tinggi, bahagian tenaga diskret tertentu diperlukan.

Dalam logam, jalur pengaliran sebahagiannya diisi. Oleh itu, elektron di dalamnya dengan mudah menduduki keadaan bebas, dan secara praktikalnya, sejumlah kecil tenaga mencukupi untuk menaikkan elektron ke tahap bebas yang lebih tinggi dan mencipta elektrik.

Oleh kerana kekonduksian dalam logam adalah disebabkan oleh mobiliti elektron, ia dipanggil kekonduksian elektronik… Kekonduksian elektrolit ditentukan oleh kehadiran ion positif dan negatif mudah alih dalam larutan di mana beberapa molekul terlarut terurai. Kekonduksian ini dipanggil kekonduksian ionik.

Kekonduksian ionik yang ketara adalah ciri beberapa garam dalam keadaan cair dan gas dalam keadaan terion... Gas terion di bawah pengaruh suhu tinggi, voltan tinggi, dsb. Gas dengan ketumpatan tinggi elektron bebas dan molekul dalam keadaan terion dipanggil plasma.

Lihat juga: Logam dan Dielektrik - Apakah Perbezaannya?

undang-undang Coulomb

Undang-undang Coulomb (1785) adalah yang pertama mewujudkan hubungan kuantitatif antara nilai cas elektrik dan interaksinya. Undang-undang ini telah memainkan dan terus memainkan peranan penting dalam mewujudkan unit cas dan ciri daya medan elektrostatik. Untuk butiran lanjut lihat di sini:Undang-undang Coulomb dan aplikasinya dalam kejuruteraan elektrik