Der er tre måder at elektrificere et legeme på, eller hvad er det samme, forårsager en lille ubalance i dets elektriske ladninger, så objektet får en nettoladning. Disse former for elektrisering er gnidning, induktion og kontakt..
De gamle grækere havde bemærket, at rav, et træs fossile saft, var i stand til at tiltrække hår eller bit af fiber, når det gnedes med en læderklud. På grund af dette blev materialet elektrificeret i kort tid.
Andre materialer har også denne interessante egenskab, såsom glas, plast og nogle ædelsten..
For eksempel, når du adskiller tøj lige ud af tørretumbleren, gnister der gnister, hvilket indikerer, at vasketøjet på en eller anden måde blev elektrificeret efter centrifugering i tromlen. Og hvis vi kæmmer vores hår kraftigt med en plastkam, tiltrækker det papirstykker..
Det sker også, at når man glider over sædet på en bil, mærkes en ubehagelig stød, når man rører ved håndtaget eller karosseriet.
Disse fænomener har deres oprindelse i subatomære partikler: protoner - med en positiv ladning -, neutroner - uden ladning - og elektroner - med en negativ ladning.-.
Normalt er stoffer i neutral tilstand, da atomer har samme antal protoner som elektroner. Men når de gnides nogle med uld, silke eller pels, er de i stand til at tiltrække eller frastøde andre materialer..
Og hvis et elektrisk ladet legeme kommer i kontakt med eller nærmer sig et andet objekt, er det i stand til at give eller optage opladninger og efterlade det andet lige elektrificeret. Lad os se, hvordan det sker.
Artikelindeks
Elektrificering ved friktion består i at gnide et materiale med et andet, så den ene fanger eller opgiver elektroner, hvilket efterlader begge med en bestemt nettoladning.
Selvom elektronerne er knyttet til atomkernen, der består af protoner og neutroner, har de god mobilitet, og de yderste kan endda løsnes i visse tilfælde. Selvfølgelig skal der for dette gøres en mængde arbejde, der afhænger af materialets art..
Ved at kæmme håret med en plastkam frigøres elektronerne i håret og ender i plastik og efterlader det med et overskud.
Vi kan også prøve at gnide glas eller ebonitstænger med silkeklude. Elektronerne frigøres fra glasset og overføres til silken, hvilket let accepterer dem.
Nu, når man nærmer sig to glasstænger gnides med silke klud, observeres det de frastøder. På den anden side ved at gnide ebonitten eller plaststangen med kaninpels og bringe glasset gnides med silke nærmere, observerer vi, at de tiltrækker.
Det samme sker ved at eksperimentere med andre materialer: nogle tiltrækker hinanden efter at være blevet gnides, og andre afviser hinanden. Under alle omstændigheder skyldes det et overskud eller mangel på elektroner.
Dette betyder, at der er to slags elektrisk ladning. Når to kroppe har forskellige typer af ladning, tiltrækker de hinanden. Men hvis de har samme type, afviser de.
Benjamin Franklin (1706-1790) udførte mange sådanne eksperimenter og foreslog navnet på positiv elektricitet der anskaffer silkeslibet glas, og den anden type last blev omdøbt negativ elektricitet.
Det er vigtigt at bemærke, at det under læsningsprocesserne hverken oprettes eller ødelægges. Hvad vi observerer er, at lasten passerer fra et materiale til et andet, derfor er det muligt at etablere princippet om bevarelse af elektrisk ladning, som et grundlæggende princip i fysik.
Det er analogt med når vi siger, at energi hverken skabes eller ødelægges, men transformeres. På samme måde er det fastslået, at den elektriske ladning hverken skabes eller ødelægges, den overføres kun fra et legeme til et andet..
En anden vigtig kendsgerning er, at når der er overførsel af elektroner fra et materiale til et andet, sker det altid i hele mængder, fordi elektronerne ikke er fraktioneret.
Det konkluderes derfor, at den elektriske ladning kvantiseres, idet den er kvante ladning - den mindste mulige ladning - elektronens, betegnet med symbolet og og det negative tegn:
e = -1,6 x 10 -19 coulomb.
Coulomb, forkortet C, er SI International System-enheden til elektrisk opladning.
Et objekt ladet, for eksempel ved overskydende elektroner, har n gange denne værdi i negativ ladning. På den anden side har en med en elektronfejl en ladning n.e med positivt tegn.
Uanset hvor hårdt de gnides, får metalgenstande ikke nettoladning ved at gnide.
Men en metalkugle elektrificeres, når en ladet stiv plast- eller gummistang nærmer sig fra den ene side og uberørt, mens den berøres med fingeren fra den modsatte side..
På denne måde vil den negative ladning passere fra kuglen til personens krop. Derefter trækkes fingeren ud, og stangen flyttes væk, og kuglen forbliver således med en netto positiv ladning.
Eksperimentet fungerer uanset om stangen har en positiv eller negativ ladning, men kuglen skal være lavet af metal, for hvis den er lavet af glas, kan den ikke oplades på denne måde..
Dette skyldes en meget interessant egenskab: elektroner i metal har større mobilitet end dem i glas eller plast..
Som vi har set, reagerer materialer forskelligt på elektrificering. Rav, plast, glas og stiv gummi hører til gruppen kendt som isolatorer, mens metaller og saltopløsninger er chauffører.
I ledere har mindst en af atomets yderste elektroner mulighed for at løsne sig og bevæge sig inden i materialet.
Derfor, hvis et middel udfører det nødvendige arbejde, kan elektronerne bevæge sig på en ordnet måde i metaltråde eller i saltvand og således skabe en elektrisk strøm..
Det skal bemærkes, at der også er et stort udvalg af materialer med en mellemliggende adfærd, som kaldes halvledere, meget vigtigt i fremstillingen af elektroniske enheder.
Elektrisk ladning flyder mellem to genstande, der er i direkte kontakt. Hvis der er overskydende elektroner i den ene, vil en del passere til den anden genstand. Og hvis der på den anden side er en defekt, kan en af objekterne give elektroner til den anden og efterlade ligene med ladninger af det samme tegn..
For eksempel ved at berøre en metallisk kugle med en tidligere ladet plaststang, passerer nogle af de overskydende elektroner fra stangen direkte ind i sfæren..
På denne måde er den metalliske sfære blevet ladet ved direkte kontakt, fordelt den overskydende ladning imellem dem, altid under overholdelse af princippet om bevarelse af ladning..
Vi kan også sætte to ladede metalkugler i kontakt, placeret i isolerende understøtninger. Hvis kuglerne er identiske, deles ladningen ligeligt mellem dem.
Endnu ingen kommentarer