Merkki siitä, että vartalo on sähkövaraus, on sen vuorovaikutus muiden elinten kanssa. Tätä käsiteltiin edellisessä kappaleessa. Mutta sellainen vuorovaikutus intensiteetissä kussakin yksittäisessä tapauksessa voi olla erilainen. Tämä viittaa siihen, että kehon ominaisuudella, jota kutsutaan sähkövaraukseksi, voi olla kvantitatiivinen mitta.
termi "Sähkövaraus" usein käytetty ja tarkoittaa yksinkertaisesti "kehoa, jolla on sähkövaraus".
Ensin kutsuttiin sähkövarauksen kvantitatiivinen mitta sähkön määrä. Mutta ajan mittaan tätä toimenpidettä yksinkertaisesti kutsuttiin sähkövaraus. Joten jos puhutaan sähkövarauksen arvosta, niin se tarkoittaa kehon ominaisuuksien kvantitatiivista mittaa - sähkövarausta.
Sähkölataus - Tämä on kehon ominaisuus, joka ilmenee vuorovaikutuksessa sähkömagneettisen kentän kanssa. Sähkölataus - Se on myös mittaus kehon, jolla on sähkövaraus, ominaisuuksille.
Laajennetun rungon varauksen arvo ilmoitetaan kirjaimella Q. Jos puhumme pistekappaleen varauksesta, se ilmaistaan \u200b\u200bpienellä kirjaimella q.
Sähkövarauksen mittaamiseen käytetään erityisiä laitteita. Yksi tällainen instrumentti on elektro-.
Sähkömittarin pääosa on metallitanko, joka on kiinnitetty metallikoteloon johtamattoman aineen holkilla (kuva 4.4). Tangon alaosassa on kevytmetalli-nuoli, joka voi pyöriä vaaka-akselilla. Nuolen akseli kulkee hieman sen massakeskuksen yläpuolella. Vain painovoiman vaikutuksen alaisena nuoli on normaalitilassa pystysuorassa asennossa. Materiaali sivustolta
Jos tangon yläpäätä koskettaa varautunut metallikuula, sauva ja nuoli saavat sähkövarauksen. Saman varautuneen tangon ja nuolen vuorovaikutuksen seurauksena syntyy voima, joka kääntää nuolen tietyn kulman läpi. Kokeellisesti todettiin, että nuolen poikkeamakulma riippuu sauvan ja nuolen varauksen arvosta. Siten, mittaamalla nuolen poikkeamakulma, voimme päätellä sähkövarauksen arvon. Jotta muut rungot eivät vaikuta nuoleen, metallikotelo on kytkettävä maahan.
Teknologiassa ja tieteellisessä tutkimuksessa he käyttävät monimutkaisempia ja herkempiä instrumentteja mittaamaan sähkövarauksia, joita kutsutaan riipusmittarit (Kuva 4.5). Nämä ovat pääsääntöisesti elektronisia laitteita, joiden periaate perustuu ilmiöön, jonka mukaan elektronisten järjestelmien joidenkin elementtien parametrit muuttuvat, kun ne kommunikoivat sähkövarauksen kanssa.
Kysymyksiä tästä materiaalista:
Kaikki rungot koostuvat jakamattomista, pienimmistä hiukkasista, joita kutsutaan alkuaineiksi. Heillä on massa ja he voivat houkutella toisiaan. Universaalin painovoiman lain mukaan hiukkasten välisen etäisyyden kasvaessa se pienenee suhteellisen hitaasti (se on käänteisesti verrannollinen etäisyyden neliöön). Hiukkasten vuorovaikutusvoima ylittää tämän vuorovaikutuksen ja sitä kutsutaan "sähkövaraukseksi", ja hiukkaset ovat varautuneita.
Hiukkasten vuorovaikutusta kutsutaan sähkömagneettisiksi. Se on ominaista useimmille hiukkasille. Jos se ei ole heidän välilläan, he sanovat, ettei veloitusta ole.
Sähkövaraus määrää intensiteetin asteen. Se on alkuainehiukkasten tärkein ominaisuus, joka määrää niiden käyttäytymisen. Se on merkitty kirjaimilla "q" tai "Q".
Sähkövarausyksikölle ei ole makroskooppista standardia, koska sitä ei ole mahdollista luoda sen väistämättömän vuodon takia. Atomisfysiikassa elektronin varausta pidetään yhtenäisyytenä. Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä se asetetaan käyttämällä 1 riipuksen varausta (1 C) tarkoittaa, että se kulkee virran voimakkuudella 1 A 1 s: ssa. Tämä on melko korkea varaus. Pienelle ruumiille on mahdotonta kertoa. Mutta neutraalissa johtimessa 1 C: n varaus on melko realistinen.
Sähkövaraus on fysikaalinen skalaarimäärä, joka kuvaa hiukkasten tai kappaleiden kykyä ryhtyä sähkömagneettiseen voimaan vuorovaikutuksessa keskenään.
Vuorovaikutusta tutkiessaan idea pistepisteestä on tärkeä. Se on varautunut kappale, jonka mitat ovat paljon pienemmät kuin etäisyys siitä havaintokohtaan tai muut varautuneet hiukkaset. Kahden pistevarauksen vuorovaikutuksessa niiden välinen etäisyys on paljon suurempi kuin niiden lineaariset mitat.
Hiukkasilla on vastakkaiset varaukset: protonit - positiiviset, elektronit - negatiiviset. Nämä merkit (plus ja miinus) heijastavat hiukkasten kykyä houkutella (erilaisilla merkeillä) ja hylätä (yhdellä). Luonteeltaan positiiviset ja negatiiviset indikaattorit ovat tasapainossa keskenään.
Sama moduulissa, riippumatta siitä onko se positiivinen, kuten protoni, vai negatiivinen, kuten elektroni. Pienintä varausta kutsutaan alkuaineeksi. Kaikilla varautuneilla hiukkasilla on se. Osa hiukkasvarauksesta on mahdotonta erottaa. Pienin arvo määritetään kokeellisesti.
Sähkövaraus ja sen ominaisuudet voidaan mitata sähkömittarilla. Se koostuu nuolesta, joka pyörii vaaka-akselin ympäri, ja metallitangosta. Jos kosketat sauvaa positiivisesti ladatulla sauvalla, nuoli poikkeaa tietyllä kulmalla. Tämä johtuu varauksen jakautumisesta nuolen ja tankoa pitkin. Nuolen pyöriminen johtuu työntövoiman vaikutuksesta. Latauksen kasvaessa myös poikkeamakulma pystysuorasta kasvaa. Toisin sanoen se näyttää varauksen arvon, joka välitetään sähkömittarin sauvalle.
Seuraavat sähkövarauksen ominaisuudet erotetaan toisistaan. Ne voivat olla positiivisia ja kielteisiä (nimien valinta on satunnainen), jotka houkuttelevat ja hylkivät. Maksut voidaan siirtää kosketuksessa ruumiista toiseen. Yhdellä keholla eri olosuhteissa voi olla erilainen varaus. Tärkeä ominaisuus on diskreetisyys, mikä tarkoittaa pienimmän, universaalin varauksen olemassaoloa, jolle minkä tahansa kappaleen samanlaiset indeksit ovat useita. Suljetun järjestelmän sisällä kaikkien varausten algebrallinen summa pysyy vakiona. Luonnossa saman merkin maksuja ei aiheudu eikä katoa samanaikaisesti.
Yksi fyysisistä perusmääristä, joka liittyy suoraan sähköyn ja erityisesti sähkötekniikkaan, on sähkövaraus. Olemme tottuneet siihen, että sähkötekniikassa varaus mitataan riipukset, mutta harvat tietävät, että sähkövarauksen mittayksiköitä on myös muita. Sähköpiirien laskennassa käytetään sähköisiä mittauslaitteita käytettäessä kansainvälistä SI-yksikköjärjestelmää. Mutta tiesitkö, että on olemassa muita mittausjärjestelmiä?
riipus
Tämä latausyksikkö on tunnettu monille lukion jälkeen. Se viittaa, kuten jo ymmärsit, SI-yksikköjärjestelmään. Tämä on johdannainen, joka ei ole perustana SI-järjestelmässä. Se johdetaan muista määristä ja määritetään muilla määrillä.
Mittayksikköä kutsutaan tutkijaksi - Charles de Augustin Coulombiksi, joka löysi latausten vuorovaikutuslain ja vastaavasti sähkövarauksen. Ilmoita lyhennetty varausarvo kirjaimilla cl , ja kun kyse on maksun määrästä - he kirjoittavat sen isoilla kirjaimilla - riipus .
Sähkövarauksen määritelmä SI-järjestelmässä on seuraava:
Yhden riipuksen sähkövaraus on varaus, joka kulkee johtimen poikkileikkauksen kautta yhden virran virran ollessa yksi sekunti.
Latauksen ja yksikön välillä on yhteys ampeeritunnissa. Yksi riipus sähköä on yhtä suuri kuin 1/3600 ampeeria.
Franklin
Toinen yksikön ja varauksen mittaus, joka on nimetty amerikkalaisen keksijän ja fyysikon - Benjamin Franklinin mukaan. Hänen muotokuva voidaan nähdä Yhdysvaltojen sadan dollarin setelillä. Tämä yksikkö viittaa GHSE-arvojärjestelmään, jossa perusyksiköt ovat senttimetri, gramma ja sekunti. Toisella tavalla tätä yksikköjärjestelmää kutsutaan fyysisten yksikköjen absoluuttiseksi järjestelmäksi, ja sitä käytettiin laajasti ennen SI-järjestelmän käyttöönottoa (hyväksytty vuonna 1960).
Lyhennetty mittayksikkö kirjoitetaan Fr. (Venäjä) tai fr (Englanti).
GHSE-järjestelmän sähkövarauksen määritelmä on seuraava:
Yhden Franklinin sähkövarauksen määrä on niin suuri, että yhden franklinin kaksi vastakkaista varausta, jotka ovat tyhjiössä yhden senttimetrin etäisyydellä, houkutellaan toisiinsa yhden dyynin voimalla.
Kuten määritelmästä voidaan nähdä, se eroaa SI-järjestelmälle annetusta. Ero on ensinnäkin se, että SI-järjestelmässä maksu ilmaistaan \u200b\u200bvirran voimakkuutena ja määritetään tämän perusteella, ja GHS-järjestelmässä maksu ilmaistaan \u200b\u200bprosentteina.
GHSE-järjestelmä on kätevä laskelmiin ja fysiikan tutkimukseen, ja SI-järjestelmä on kätevämpi sähkötekniikan käytännön tarpeisiin.
Coulombin laki, joka liittyy suoraan maksuihin, on kirjoitettu eri tavalla SI- ja GHS-järjestelmissä (GHSE). Maksuyksikkö 1 cl osaa kääntää kielelle 1 Fr ja päinvastoin.
Siellä on myös Planck-järjestelmä luonnollisista mittayksiköistä ja siinä on myös sähkövaraus. Saksalainen fyysikko ehdotti tätä järjestelmää ensin Max Planck 1899 perustuu valon nopeuteen ja gravitaatiovakioon sekä kahteen hänen käyttöön ottamaansa vakioon.
nimetty q s . Perusmittayksikkö, joka on määritelty perusvakiolla. Se määritellään seuraavasti:
