Elementariųjų dalelių, turinčių elektros krūvį, savybės

Trinant du skirtingus kūnus, taip pat indukcija, kūnams gali būti suteikiamos ypatingos savybės – elektrinės.

Elektros krūviai ir įkrautos dalelės

Mokymasis elektrifikuoti kėbulai parodė, kad jų elektrinės savybės paaiškinamos tuo, kad dalelės, iš kurių susideda visos medžiagos, turi ypatingą fizinę savybę, vadinamą elektros krūviu.

Elektros krūvis apibūdina dalelių santykį su savo elektromagnetiniu lauku ir jų sąveiką su išoriniu elektromagnetiniu lauku. Krūvis yra viena iš skiriamųjų daugelio elementariųjų dalelių savybių. Yra dviejų tipų elektros krūviai: teigiamas ir neigiamas.

Kaip žinote, visi gamtos kūnai yra sudaryti iš atskirų dalelių. Šios dalelės vadinamos elementariomis. Kiekviena elementari dalelė turi savo ypatybes, kurios skiriasi nuo kitų dalelių savybių. Šios charakteristikos apima: ramybės masę, elektros krūvį, sukimąsi, magnetinį momentą, tarnavimo laiką ir kt.

Elementariosios dalelės yra medžiagos atomų ir molekulių dalis, tačiau gali būti ir laisvos būsenos. Tai, pavyzdžiui, elektronai, sudarantys „elektronų dujas“ metaliniuose laiduose, katodinių srovių elektronai. vakuuminiuose vamzdeliuose ir tt

Elementariosios dalelės skirtingų ženklų elektros krūviais traukia, o vienodų ženklų krūviais atstumia viena kitą. Kai dalelės juda aplink jas, stebimas magnetinis laukas.

Pagrindiniai medžiagos krūvininkai, tai yra dalelės, turinčios elektrines savybes, yra neigiamo krūvio elektronai ir teigiamai įkrauti protonai. Jie yra visų medžiagų atomų dalis ir yra pagrindiniai jų struktūriniai elementai.

Visų elektrinių reiškinių visumą lemia atomus sudarančių dalelių ir jų laukų krūviai. Šiuo atžvilgiu apsistokime ties atomų vidine struktūra tiek, kiek reikia suprasti elektrotechnikoje nagrinėjamus reiškinius.

Cheminių elementų atomų struktūra: Atomų sandara - elementariosios medžiagos dalelės, elektronai, protonai, neutronai

Elektrinės kūnų savybės

Kietosios medžiagos dažniausiai turi kristalinę struktūrą: jų atomai erdvėje išsidėstę griežta seka tam tikru atstumu vienas nuo kito, sudarydami vadinamąją erdvinę arba kristalinę gardelę. Grotelių vietose yra teigiamų jonų.

Dėl santykinai mažų atstumų gretimi atomai veikia tam tikro atomo valentinės dangos elektronus, todėl valentiniai elektronai tiesiogiai dalyvauja kiekvieno atomo elektronų mainuose su aplinkiniais kaimyniniais atomais.Tai lemia tai, kad energijos lygiai yra suskirstyti į kelis glaudžiai išdėstytus lygius, kurie sudaro nuolatinių elektronų energijos būsenų zonas.

Elektrines kūnų savybes lemia šių zonų sandara ir zonas užpildančių elektronų skaičius pagal išskyrimo principą. Metaluose, kuriuose yra, pavyzdžiui, vario, valentinė juosta yra pusiau užpildyta elektronais, o visos žemesnės energijos juostos yra visiškai užpildytos.

Dalinai užpildytos zonos buvimas būdingas visiems metalams.Išskirto atomo valentiniam elektronui sužadinti į aukštesnį lygį reikia tam tikrų atskirų energijos dalių.

Metaluose laidumo juosta yra iš dalies užpildyta. Todėl jame esantys elektronai nesunkiai užima laisvąsias būsenas ir praktiškai užtenka bet kokio nedidelio energijos kiekio, kad pakeltume elektroną į aukštesnį laisvąjį lygį ir sukurtume elektros.

Kadangi laidumą metaluose lemia elektronų mobilumas, jis vadinamas elektroninis laidumas… Elektrolitų laidumą lemia lengvai judančių teigiamų ir neigiamų jonų buvimas tirpaluose, kuriuose suyra dalis ištirpusių medžiagų molekulių. Šis laidumas vadinamas joninis laidumas.

Reikšmingas joninis laidumas būdingas kai kurioms išlydytoms druskoms ir jonizuotose būsenos dujos... Dujos jonizuojasi veikiant aukštai temperatūrai, aukštai įtampai ir pan.Dujos, turinčios didelį laisvųjų elektronų ir molekulių tankį jonizuotoje būsenoje, vadinamos plazma.

Taip pat žiūrėkite: Metalai ir dielektrikai – koks skirtumas?

Kulono dėsnis

Kulono įstatymas (1785 m.) pirmasis nustatė kiekybinį ryšį tarp elektros krūvių verčių ir jų sąveikos. Šis dėsnis suvaidino ir atlieka svarbų vaidmenį nustatant elektrostatinio lauko krūvio ir jėgos charakteristikas. Daugiau informacijos rasite čia:Kulono dėsnis ir jo taikymas elektrotechnikoje