Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Обозначение зарядЗнак - заряд - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Знак - зарядCтраница 1 Знак заряда ( или -) поверхности твердого полярного адсорбента может иметь первичное происхождение, зависящее непосредственно от природы поверхности адсорбента. [1] Знак заряда е меняется на противоположный при переходе к соседней вершине. Предполагая, что квадру-поль вращается в плоскости XY вокруг своего центра с постоянной угловой скоростью со. [2] Знак зарядов зависит от того, сжимается или разжимается пластинка. [4] Знак заряда т2 совпадает со знаком заряда тъ если ela. [5] Знаки зарядов для простоты не указаны. [6] Знаки зарядов для простоты опускаются. [7] Знак заряда при электризации полимеров может изменяться и по другим причинам. Так, при исследовании электризации полимеров трением с металлом установлено [145], что при увеличении скорости скольжения выше 10 см / с ( например, для полиэфира) знак заряда изменяется с отрицательного на положительный. Автор объясняет это влиянием нагревания исследуемых полимеров. Температура изменения полярности заряда составляет: у полиметилмет-акрилата 90, у АБС-сополимера марки Novodur PM 130, у поли-фениленоксида 150, у полиэфира 180 С. В работе [145] также показано, что существует ряд полимерных материалов, которые при трении о металл заряжаются только положительно. Макромолекулы всех этих полимеров содержат двойные связи, я-электроны которых имеют более низкую работу выхода, чем 0-электроны в простых связях. [8] Знак заряда при электризации полимеров может изменяться и по другим причинам. В частности, при исследовании электризации полимеров трением с металлом установлено [24], что при увеличении скорости скольжения выше 10 см / с ( например, для полиэфира) знак заряда изменяется с отрицательного на положительный. Автор объясняет это влиянием нагревания исследуемых полимеров. Температура изменения полярности заряда составляет: у полиметилметакрилата 90, у АБС-сополимера марки Novodur PM 130, у полифениленоксида 150, у полиэфира 180 С. В работе [24] также показано, что существует ряд полимерных материалов, которые при трении о металл заряжаются только положительно. Макромолекулы всех этих полимеров содержат двойные связи, л-электроны которых имеют более низкую работу выхода, чем а-электроны в простых связях. [9] Знак заряда qz должен быть отрицательным: только в этом случае силы, действующие на каждый из зарядов ql и о2 со стороны. [10] Знак заряда противоположен значу заряда на шарике. [11] Знак зарядов, возникающих при растяжении по оси X, совпадает со знаком зарядов, возникающих при сжатии по оси Y, и противоположен знаку зарядов, возникающих при сжатии по оси X или при растяжении по оси Y. Численные значения пьезоэлектрического модуля остаются при этом одинаковыми. [12] Знак заряда и его величина зависят от природы взвешенных частиц и рН среды, в которой они находятся. Введением в суспензию коллоидных частиц или ионов противоположного знака заряда ( коагулянтов) можно нарушить защитные оболочки взвешенных частиц и вызвать коагуляцию, повысив тем самым скорость осаждения взвесей. [13] Знаки зарядов показаны на рис. 3 - 15 отметками без кружков. [14] Страницы: 1 2 3 4 5 что это такое и как он измеряетсяВ природе не все можно объяснить с точки зрения механики, МКТ и термодинамики, есть и электромагнитные явления, которые воздействуют на тело, при этом не зависят от их массы. Способность тел быть источником электромагнитных полей характеризуется физической скалярной величиной – электрическим зарядом. Его впервые вывели в законе Кулона в 1785 году, но обратили внимание на его существование еще до нашей эры. В этой статье мы простыми словами расскажем о том, что такое электрический заряд и как он измеряется. История открытий  Еще в древности было замечено, что если потереть янтарь о шелковую материю, то камень начнет притягивать к себе легкие предметы. Уильям Гильберт изучал эти опыты до конца XVI века. В отчете о проделанной работе предметы, которые могут притягивать другие тела, назвал наэлектризованными.
Следующие открытия в 1729 году сделал Шарль Дюфе, наблюдая за поведением тел при их трении об разные материи. Таким образом он доказал существование двух видов зарядов: первые образуются при трении смолы о шерсть, а вторые – при трении стекла о шелк. Следуя логике, он назвал их «смоляными» и «стеклянными». Бенджамин Франклин также исследовал этот вопрос и ввел понятия положительного и отрицательного заряда. На иллюстрации – Б. Франклин ловит молнию.
Шарлем Кулоном, портрет которого изображен ниже, был открыт закон, который впоследствии был назван Законом Кулона. Он описывал взаимодействие двух точечных зарядов. Также смог измерить величину и изобрел для этого крутильные весы, о которых мы расскажем позже.
Теоретические сведенияЭлектрическим зарядом называется способность тел создавать электромагнитное поле. В физике раздел электростатики изучает взаимодействия неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отчета зарядов. В чем измеряетсяЕдиница измерения в системе СИ называется «Кулон» – это электрический заряд, проходящий через сечение проводника 1 Ампер за 1 секунду. Буквенное обозначение – Q или q. Может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Название носит в честь физика Шарля Кулона, он вывел формулу для нахождения сил взаимодействия между ними, она называется «Закон Кулона»:
В ней q1, q2 – модули зарядов, r – расстояние между ними, k – коэф-т пропорциональности. Формула похожа на закон притяжения, в принципе она и описывает подобное взаимодействие. Он имеет наименьшую массу. Его электрический заряд отрицателен и он равен: -1.6*10^(-19) Кл Позитрон – это противоположная величина электрону, также состоит из одного положительного элементарного заряда.
Кроме того, что он дискретен, квантуется или измеряется порциями, для него еще и справедлив Закон сохранения зарядов, который говорит о том, что в замкнутой системе могут возникать только одновременно заряды обоих знаков. Простым языком – алгебраическая (с учетом знаков) сумма зарядов частиц и тел, в замкнутой (изолированной) системе всегда остается неизменной. Он не изменяется со временем или при движении частицы, он постоянен в течение её времени жизни. Простейшие заряженные частицы условно сравнивают с электрическими зарядами. Закон сохранения электрических зарядов впервые подтвердил Майкл Фарадей в 1843 году. Это один из фундаментальных законов физики. Проводники, полупроводники и диэлектрикиВ проводниках есть много свободных зарядов. Они свободно перемещаются по всему объему тела. В полупроводниках свободных носителей почти нет, но если передать телу небольшую энергию они образуются, в результате чего тело начинает проводить электрический ток, т.е. электрические заряды начинают движение. Диэлектриками называют вещества, где число свободных носителей минимально, поэтому ток через них протекать не может или может при определенных условиях, например, очень высокое напряжение. В чем выражается взаимодействиеЭлектрические заряды притягиваются и отталкиваются друг от друга. Это похоже на взаимодействие магнитов. Всем знакомо, что если потереть линейку или шариковую ручку о волосы – она наэлектризуется. Если в этом состоянии поднести её к бумаге, то она прилипнет к наэлектризованному пластику. При электризации происходит перераспределение зарядов, так что на одной части тела их становится больше, а на другой меньше.
По этой же причине вас иногда бьёт током шерстяной свитер или другие люди, когда вы их касаетесь. Вывод: электрические заряды с одним знаком стремятся друг к другу, а с разными – отталкиваются. Они перетекают с одного тела на другое, когда касаются друг друга. Способы измеренияСуществует ряд способов измерения электрического заряда, давайте рассмотрим некоторые из них. Измерительный прибор называется крутильными весами.
Весы Кулона – это крутильные весы его изобретения. Смысл заключается, в том, что в сосуде на кварцевой нити подвешена легкая штанга с двумя шариками на концах, и один неподвижный заряженный шарик. Вторым концом нить закреплена за колпак. Неподвижный шарик вынимается, для того чтобы сообщить ему заряд, после этого нужно установить его обратно в сосуд. После этого подвешенная на нити часть начнет движение. На сосуде нанесена проградуированная шкала. Принцип его действия отражен на видео. Другой прибор для измерения электрического заряда – электроскоп. Он, как и предыдущие, представляет собой стеклянный сосуд с электродом, на котором закреплено два металлических листочка из фольги. Заряженное тело подносят к верхнему концу электрода, по которому заряд стекает на фольгу, в результате оба листочка окажутся одноименно заряженными и начнут отталкиваться. Величину заряда определяют по тому, насколько сильно они отклонятся.
Электрометр – еще один измерительный прибор. Состоит из металлического стержня и вращающейся стрелки. При прикосновении к электрометру заряженным телом, заряды стекают по стержню к стрелке, стрелка отклоняется и указывает на шкале определенную величину.
Напоследок рекомендуем просмотреть еще одно полезное видео по теме: Мы рассмотрели важную физическую величину. Учения о ней позволили значительно расширить знания об электричестве в целом. Вклад в науку и технику достаточно весомый, а область применения этих знаний связана и с медициной. Ионизаторы воздуха положительно воздействуют на организм человека: ускоряют процесс доставки кислорода из воздуха к клеткам. Примером такого прибора является люстра Чижевского. Теперь вы знаете, что такое электрический заряд и как его измеряют. Материалы по теме: samelectrik.ru Значение - электрический заряд - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Значение - электрический зарядCтраница 1 Значение электрического заряда, который несет Заряд электрона электрон, определил американский физик Милликен. Поставленные им опыты ( 1909 - 1917 гг.) с капельками масла описаны во многих учебниках. Милликен получил значение 1 60 - 10 - 19 Кл. Этот заряд называют элементарной единицей заряда. Зная заряд электрона и отношение е / т, полученное Томсоном, можно найти массу электрона: она составляет 9Н-10 3 кг, или 1 / 1840 массы атома водорода. [2] Члены данного дублета различаются значениями электрического заряда, заряженные лептоны - значениями массы. [3] В современной электродинамике принимается, что значение произвольного электрического заряда е не зависит от системы отсчета. Что же касается векторов поля, то их значения, как легко видеть, существенно зависят от системы отсчета. [4] Сущность этого метода заключается в различии значений электрического заряда, накапливаемого на частицах сферической и несферической формы из-за отличия их удельной поверхности. Так как удельная поверхность у несферических частиц порошка существенно больше, чем у сферических, подбирая соответствующие режимы сепарации, добиваются эффективного разделения частиц по форме. [5] Из приведенных определений следует, что степень окисления выражает значение электрического заряда ( в единицах заряда электрона) и основывается на предположении о принадлежности электронов каждой связи в молекуле или ионе более электроотрицательным атомам. [6] Окислительные числа элементарных ионов в веществах ионной природы равны значениям электрических зарядов этих ионов. [7] Прибор представляет собой электрический манометр, в котором давление определяется по значению электрического заряда пьезо-элемента. Принцип действия этих приборов основан на использовании пьезоэффекта, заключающегося в свойстве некоторых кристаллов ( кварца, турмалина, сегнетовой соли) под действием давления создавать на гранях разность потенциалов. [9] Кроме того, они разбиваются на небольшие семейства, члены которых близки по массе, но различаются значениями электрического заряда. [10] Достигнутые результаты позволяют надеяться, что недалеко то время, когда будет решена основная задача физики элементарных частиц и всей физики вообще. Будет получен спектр масс элементарных частиц и будет выяснено, чем определяются значения электрического заряда и других констант взаимодействий. [11] С - странностью; / г, Л, Х и Е отличаются от своих античастиц по крайней мере значением барионного заряда. Несмотря на то что псевдонейтральным частицам отвечают неэрмитовы поля, мы получим для них значение электрического заряда, равное 0, если просто не будем подвергать эти неэрмитовы поля электромагнитному калибровочному преобразованию, применяемому одновременно ко всем неэрмитовым полям, представляющим электрически заряженные частицы. [12] При очень малом заряде эритроциты быстро объединяются в конгломераты и седиментируют. Несмотря на большую сложность механизма реакции оседания эритроцитов, следует признать, что величина электрического заряда эритроцитов, а следовательно, и электростатический распор между ними, обусловливающий устойчивость системы эритроцитов, играют в процессе оседания одну из наиболее важных ролей. Значение электрического заряда в процессе оседания эритроцитов подтверждается большим опытом коллоидной химии, исследованием причин коагуляции и седиментации коллоидных растворов и суспензоидов. [14] Отсюда следует что сборке кластера должно предшествовать разделение заряда плазмы или заряда плазмы и заряда частиц. Отметим тот факт, что плотность заряда в шаровой молнии является относительно большой. Действительно, если воспользоваться оценками § 5.1 и поделить значение электрического заряда шаровой молнии на объем средней шаровой молнии, то получим среднюю плотность заряда шаровой молнии в единицах заряда электронов 3 10s см-э, что примерно на шесть порядков выше плотности атмосферной плазмы в приповерхностном слое Земли. Поскольку отсутствуют механизмы сильного концентрирования заряда атмосферной плазмы, то отсюда следует, что зарядка аэрозольных частиц должна происходить в плазме, имеющей плотность, высокую по сравнению с плотностью атмосферной плазмы. Наряду с этим до сборки кластера заряд в плазме должен быть разделен. [15] Страницы: 1 2 www.ngpedia.ru Значение - заряд - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Значение - зарядCтраница 1 Значение заряда пептида, определенное в этих условиях, имеет существенное значение для последующего выбора режима хроматографирования на анионообмен-ной колонке. [1] Значения заряда для пылинок ( размером около 1 мкм) Zj могут составлять величину порядка 104 - j - 105 ед. Пылевые частицы имеют малые кинетические энергии и, левитируя, находятся в постоянном электрическом поле пристеночного слоя. Существуют два механизма формирования пылевого слоя: инжекция со стенки и конденсация из пара молекул и атомов, возникающих из-за распыления приемной пластины. [2] Значение заряда q может быть определено через силу взаимодействия двух зарядов в соответствии с законом Кулона. Однако в системе МКСА, входящей в Международную систему единиц ( СИ), единица заряда определяется, через единицу тока. Для электрических цепей такое определение более удобно, но для него надо ввести сначала единицу тока. [3] Значения зарядов по оси ординат мы здесь указать не можем, но можно горизонтальными линиями условно отметить уровни 100 % - ной ионизации этих обменников. [4] Значения зарядов атомов, приведенные в табл. 41 и 43, получены из оптических данных и относятся к колеблющимся частицам. Эти величины можно назвать собственными зарядами атомов, которые равняются степени ионности связи, выраженной в долях единицы. В случае многоатомных молекул собственный заряд поливалентного атома равен произведению степени ионности на валентность данного атома. [5] Значения заряда AQX и частоты пи повторения импульсов при ионизации не являются постоянными, а изменяются в известных пределах. Произведение средних значений заряда AQX и частоты пи повторения импульсов ионизации характеризует так называемую относительную, или среднюю, интенсивность ионизации. Показания стрелочного прибора на выходе установки для регистрации ионизации обычно пропорциональны средней интенсивности. [7] Установив значение заряда как мощного фактора стабилизации коллоидных систем, можно легко объяснить механизм коагуляции ( свертывания) денатурированных белков. Предварительно, однако, нужно отметить, что белки являются не только коллоидами, но и амфотерными электролитами. Как известно, к группе амфотерных электролитов относятся такие электролиты, которые обладают в одно и то же время свойствами как кислот, так и оснований. Амфотерные электролиты могут одновременно отщеплять как Н -, так и ОН - - ионы и образовывать солеобразные соединения как со щелочами, так и с кислотами. В присутствии избытка кислоты они ведут себя как основания, в присутствии щелочей - как кислоты. Мы увидим далее, что белки содержат в своем составе определенным образом связанные между собой остатки аминокислот. [8] Установив значение заряда как мощного фактора стабилизации коллоидных систем, можно легко объяснить механизм коагуляции ( свертывания) денатурированных белков. Предварительно, однако, нужно отметить, что белки являются не только коллоидами, но и амфотерными электролитами. Как известно, к группе амфотерных электролитов относятся такие электролиты, которые обладают в одно и то же время свойствами как кислот, так и оснований. Амфотерные электролиты могут одновременно отщеплять как Н -, так и ОН - - ионы и образовывать солеоб-разные соединения как со щелочами, так и с кислотами. В присутствии избытка кислоты они ведут себя как основания, в присутствии щелочей - как кислоты. Мы увидим далее, что белки содержат в своем составе определенным образом связанные между собой остатки аминокислот. [9] Подставляя значение заряда и массы электрона ( е 4 774 10 - 10 и т 9 043 - 10 - 2S) и деля на 300 для перехода от абсолютных эл. [10] Это значение заряда электрона хорошо совпадает с результатами опытов Милликена, что подтверждает электронную теорию строения вещества и теорию электролитической диссоциации. [11] Это значение заряда электрона хорошо совпадает е результатами опытов Милликена, что подтверждает электронную теорию строения вещества и теорию электролитической диссоциации. [12] Оценим значение заряда Qcrjt, больше которого в модели имеется нетопологический солитон. [13] Оценим значение заряда QCIa, больше которого в модели имеется нетопологический солитон. [14] Логарифм значения заряда, соответствующего точке А, есть среднее арифметическое логарифмов выборочной совокупности зарядов в импульсах. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Значение - заряд - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Значение - зарядCтраница 3 Как видно из этого выражения значение заряда при поперечном пьезоэффекте зависит от размеров пьезоэлемента и пропорционально отношению у / х, соответствующим выбором которого можно регулировать чувствительность пьезоэлектрического преобразователя. [31] То же относится и к значениям заряда ( силы тока и напряжения), равным нулю. Этот промежуток времени Т мы и называем периодом затухающих колебаний. [32] Это значение прекрасно согласуется со значением заряда электрона, полученным позднее другими методами. [33] Это значение прекрасно согласуется со значением заряда электрона, полученным позднее другими методами ( ср. [34] Для ионов титанилсульфата и гафния получены значения заряда 2.0 и 0.25 соответственно. Для иона титана имеем z 0.67 и z - 0.07. Последняя величина, по-видимому, менее вероятна. [35] Существует два процесса, которые определяют значение заряда на объекте - это электризация и нейтрализация зарядов. Электрическое сопротивление является таким показателем материалов, который в значительной мере влияет на оба эти процесса. [36] После выключения зарядного тока напряжение падает до значения ЭДС заряда, а затем постепенно, по мере выравнивания плотности электролита, снижается до ЭДС покоя. [38] Подставим в выражение для Я /, значения заряда электрона ( е - 4: 8 - 10 ед. Таким образом, мы видим, что величина магнитного поля будет быстро уменьшаться до нуля на очень малой глубине от поверхности сверхпроводника. Это, очевидно, согласуется с эффектом Мейсснера. [39] Действительно, при одном и том же значении зарядов q и - q поле в любой точке окружающего пространства будет тем больше, чем больше значения зарядов и чем больше расстояние между ними. При неизменном значении г наибольшее значение цс получается при расположении точки С на продолжении оси диполя, когда 0 0 ( точка С), и наименьшее, равное нулю - во всех точках плоскости QQ, нормальной к оси диполя и проходящей через середину оси диполя. Таким образом, эта плоскость является эквипотенциальной поверхностью поля диполя с нулевым значением потенциала. [40] Отличительной его особенностью является преимущественная зависимость процесса от значения заряда частиц, заряженных слабее. Такие частицы могут слипаться не только между собой, но и с частицами, имеющими более высокий - потенциал, вовлекая последние в процесс коагуляции. [42] Из приведенных определений следует что степень окисления выражает значение ацентрического заряда ( в единицах заряда электрона) и основывается на предположении о принадлежности электронов каждой связи в молекуле или ионе более электроотрицательным атомам. [43] Таким образом, на любой 1ранице, независимо от значения заряда на ней и независимо от прерывности или непрерывности диэлектрической постоянной, тангенциальные составляющие напряженности ноля не терпят разрыва непрерывности. [44] Опишите, каким образом устанавливается зависимость силы взаимодействия от значения заряда в опытах Кулона, учитывая, что при этом нет независимого способа измерения заряда. [45] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Значение - заряд - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Значение - зарядCтраница 3 Как видно из этого выражения значение заряда при поперечном пьезоэффекте зависит от размеров пьезоэлемента и пропорционально отношению у / х, соответствующим выбором которого можно регулировать чувствительность пьезоэлектрического преобразователя. [31] То же относится и к значениям заряда ( силы тока и напряжения), равным нулю. Этот промежуток времени Т мы и называем периодом затухающих колебаний. [32] Это значение прекрасно согласуется со значением заряда электрона, полученным позднее другими методами. [33] Это значение прекрасно согласуется со значением заряда электрона, полученным позднее другими методами ( ср. [34] Для ионов титанилсульфата и гафния получены значения заряда 2.0 и 0.25 соответственно. Для иона титана имеем z 0.67 и z - 0.07. Последняя величина, по-видимому, менее вероятна. [35] Существует два процесса, которые определяют значение заряда на объекте - это электризация и нейтрализация зарядов. Электрическое сопротивление является таким показателем материалов, который в значительной мере влияет на оба эти процесса. [36] После выключения зарядного тока напряжение падает до значения ЭДС заряда, а затем постепенно, по мере выравнивания плотности электролита, снижается до ЭДС покоя. [38] Подставим в выражение для Я /, значения заряда электрона ( е - 4: 8 - 10 ед. Таким образом, мы видим, что величина магнитного поля будет быстро уменьшаться до нуля на очень малой глубине от поверхности сверхпроводника. Это, очевидно, согласуется с эффектом Мейсснера. [39] Действительно, при одном и том же значении зарядов q и - q поле в любой точке окружающего пространства будет тем больше, чем больше значения зарядов и чем больше расстояние между ними. При неизменном значении г наибольшее значение цс получается при расположении точки С на продолжении оси диполя, когда 0 0 ( точка С), и наименьшее, равное нулю - во всех точках плоскости QQ, нормальной к оси диполя и проходящей через середину оси диполя. Таким образом, эта плоскость является эквипотенциальной поверхностью поля диполя с нулевым значением потенциала. [40] Отличительной его особенностью является преимущественная зависимость процесса от значения заряда частиц, заряженных слабее. Такие частицы могут слипаться не только между собой, но и с частицами, имеющими более высокий - потенциал, вовлекая последние в процесс коагуляции. [42] Из приведенных определений следует что степень окисления выражает значение ацентрического заряда ( в единицах заряда электрона) и основывается на предположении о принадлежности электронов каждой связи в молекуле или ионе более электроотрицательным атомам. [43] Таким образом, на любой 1ранице, независимо от значения заряда на ней и независимо от прерывности или непрерывности диэлектрической постоянной, тангенциальные составляющие напряженности ноля не терпят разрыва непрерывности. [44] Опишите, каким образом устанавливается зависимость силы взаимодействия от значения заряда в опытах Кулона, учитывая, что при этом нет независимого способа измерения заряда. [45] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Электрический заряд - это... Что такое Электрический заряд?Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году. Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q1 = q2 = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·109H, т.е. с силой, с которой гравитация Земли притягивала бы предмет с массой порядка 1 миллиона тонн. ИсторияБенджамин Франклин проводит свой знаменитый опыт с летающим змеем, в котором доказывает, что молния — это электричество.Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον — электрон), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы. А уже в конце XVI века английский врач Уильям Гильберт назвал тела, способные после натирания притягивать лёгкие предметы, наэлектризованными. В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Один образуется при трении стекла о шёлк, а другой — смолы о шерсть. Поэтому Дюфе назвал заряды «стеклянным» и «смоляным». Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл Бенджамин Франклин. В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что электрический заряд дискретен, то есть заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда ЭлектростатикаЭлектростатикой называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчета. Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) — численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая может принимать положительные и отрицательные значения. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов. Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6·10−19Кл[1] в системе СИ или 4,8·10−10 ед. СГСЭ[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11·10−31 кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон[3]. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67·10−27 кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов. Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени ее жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решеток твёрдых тел скомпенсированы. Взаимодействие зарядовВзаимодействие зарядов: одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно — притягиваются друг к другуСамое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе электрических зарядов, — это электризация тел при соприкосновении[4]. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется предположением о существовании двух различных видов зарядов. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга. При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо. При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение зарядов. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительных зарядов, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо. Закон сохранения электрического зарядаЭлектрический заряд замкнутой системы[5] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе. В рассматриваемой системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например, электроны — вследствие явления ионизации атомов или молекул, ионы — за счёт явления электролитической диссоциации и др. Однако, если система электрически изолированна, то алгебраическая сумма зарядов всех частиц, в том числе и вновь появившихся в такой системе, всегда равна нулю. Закон сохранения заряда — один из основополагающих законов физики. Закон сохранения заряда был впервые экспериментально подтверждён в 1843 году великим английским ученым Майклом Фарадеем и считается на настоящее время одним из фундаментальных законов сохранения в физике (подобно законам сохранения импульса и энергии). Всё более чувствительные экспериментальные проверки закона сохранения заряда, продолжающиеся и поныне, пока не выявили отклонений от этого закона. Свободные зарядыВ зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.
ИзмерениеПростейший электроскопДля обнаружения и измерения электрических зарядов применяется электроскоп, который состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. При прикосновении к электроду заряженным предметом заряды стекают через электрод на листочки фольги, листочки оказываются одноимённо заряженными и поэтому отклоняются друг от друга. Также может применяться электрометр, в простейшем случае состоящий из металлического стержня и стрелки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси. При соприкосновении заряженного тела со стрежнем электрометра электрические заряды распределяются по стержню и стрелке, и силы отталкивания, действующие между одноимёнными зарядами на стержне и стрелке, вызывают её поворот. Для измерения малых зарядов используются более чувствительные электронные электрометры. См. такжеЛитература
Примечания
dal.academic.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
