شحنة الجسم التي تعتبر سالبة. الشحنة الكهربائية - موجبة وسالبة

تتكون جميع أجسام العالم من حولنا من نوعين من الجسيمات المستقرة - بروتونات موجبة الشحنة وإلكترونات لها نفس الشحنة السالبة e. عدد الإلكترونات يساوي عدد البروتونات. لذلك ، فإن الكون متعادل كهربائيًا.

منذ الإلكترون والبروتون أبدا ( على الأقل خلال آخر 14 مليار سنة) لا تتحلل ، فلا يمكن للكون أن ينتهك حياده بأي تأثيرات بشرية. عادةً ما تكون جميع الأجسام محايدة كهربائيًا ، أي أنها تحتوي على نفس عدد الإلكترونات والبروتونات.

من أجل جعل الجسم مشحونًا ، من الضروري إزالته ، أو نقله إلى جسم آخر ، أو الإضافة إليه ، مع أخذ عدد معين من الإلكترونات أو البروتونات من جسم آخر. ستصبح شحنة الجسم مساوية لـ Ne. في الوقت نفسه ، من الضروري أن نتذكر ما ينسى عادة) أن الشحنة نفسها للعلامة المعاكسة (ني) تتشكل حتمًا على جسم (أو أجسام) أخرى. من خلال فرك قضيب من الإيبونيت بالصوف ، لا نقوم بشحن الإيبونيت فحسب ، بل نشحن أيضًا الصوف ، وننقل جزءًا من الإلكترونات من واحد إلى آخر.

إن القول بأن جثتين لهما نفس الشحنات المعاكسة وفقًا لمبادئ التحقق والتزوير هو بيان علمي ، حيث يمكن من حيث المبدأ تأكيده أو دحضه تجريبيًا. هنا يمكن إجراء التجربة بحتة ، دون إشراك أجسام ثالثة ، ببساطة عن طريق نقل جزء من الإلكترونات أو البروتونات من جسم تجريبي إلى آخر.

هناك صورة مختلفة تمامًا مع بيان تنافر الشحنات المتشابهة. الحقيقة انه اثنين فقط، على سبيل المثال ، موجب ، تهمة q1 ، q2 للتجربة لا يمكن إنشاؤها، لأنه عند محاولة إنشائها ، فهذا أمر لا مفر منه دائمًا يظهر الثالث، شحنة سالبة q3 = - (qi + q2). لذلك ، ليس اثنان ، وثلاث رسوم. من حيث المبدأ ، من المستحيل إجراء تجربة بشحنتين متشابهتين.

لذلك ، فإن تصريح كولوم حول رفض التهم المتشابهة وفقًا للمبادئ المذكورة هو تصريح غير علمي.

للسبب نفسه ، فإن تجربة شحنتين مختلفتين q1 ، - q2 مستحيلة أيضًا ، إذا لم تكن هذه الشحنات متساوية مع بعضها البعض. هنا ، تظهر الشحنة الثالثة q3 = q1 - q2 حتمًا ، والتي تشارك في التفاعل ويؤثر على القوة الناتجة.

تم نسيان وجود التهمة الثالثة وعدم أخذها في الاعتبار من قبل أنصار كولوم المكفوفين. يمكن إنشاء جسمين لهما نفس الشحنات بعلامات مختلفة عن طريق تكسير الذرات إلى جزأين مشحنتين ونقل هذه الأجزاء من جسم إلى آخر. مع هذه الفجوة ، من الضروري القيام بالعمل وإنفاق الطاقة. وبطبيعة الحال ، تميل الأجزاء المشحونة إلى العودة إلى حالتها الأصلية بطاقة أقل والجمع ، أي يجب أن تنجذب إلى بعضها البعض.

من وجهة نظر التفاعل قصير المدى ، يفترض أي تفاعل وجود تبادل بين الأجسام المتفاعلة مع شيء ما ، والعمل الفوري على مسافة والتحريك الذهني مستحيل. يتم تنفيذ التفاعلات الكهروستاتيكية بين الشحنات بواسطة مجال كهربائي ثابت. لا نعرف ما هو ، لكن يمكننا أن نقول بثقة أن المجال مادي ، لأنه يحتوي على طاقة وكتلة وزخم وسرعة انتشار محدودة.

تخرج خطوط القوة المعتمدة لصورة المجال الكهربائي من شحنة واحدة (موجبة) ولا يمكن أن تنفصل في فراغ ، ولكنها تدخل دائمًا شحنة أخرى (سالبة). إنها مثل مخالب تمتد من شحنة إلى أخرى ، وتربطها. لتقليل طاقة نظام الشحنات ، يميل الحجم الذي يشغله الحقل إلى الحد الأدنى. لذلك ، فإن "مخالب" المجال الكهربائي الممدودة تميل دائمًا إلى الانكماش مثل العصابات المرنة التي تتمدد أثناء الشحن. بسبب هذا الانكماش ، يتم تنفيذ جذب الرسوم المعاكسة. يمكن قياس قوة الجاذبية بشكل تجريبي. إنها تعطي قانون كولوم.

إنها مسألة مختلفة تمامًا في حالة وجود اتهامات مماثلة.يخرج الحقل الكهربائي الكلي لشحنتين من كل منهما ويذهب إلى ما لا نهاية ، ولا يتم تحقيق ملامسة حقلي أحدهما والشحنات الأخرى. لا تصل "المجسات" المرنة لشحنة واحدة إلى أخرى. لذلك ، لا يوجد تأثير مادي مباشر لشحنة ما على أخرى ، ليس لديهم ما يتفاعلون معه.نظرًا لأننا لا نتعرف على التحريك الذهني ، فلا يمكن أن يكون هناك تنافر.

ولكن كيف ، إذن ، لشرح تباين بتلات Eleroscope وتنافر الشحنات التي لوحظت في تجارب Coulomb؟ لنتذكر أنه عندما نخلق شحنتين موجبتين لتجربتنا ، فإننا حتمًا نشكل شحنة سالبة في الفضاء المحيط أيضًا.

هنا يخطئ الانجذاب إليه ويؤخذ على أنه النفور.

حقيقة أن الشحنات السالبة تساعد وتعطي نتائج جيدة في الأمراض المختلفة تظهر ليس فقط من خلال الأبحاث الحديثة ، ولكن أيضًا من خلال عدد من الوثائق التاريخية التي تم جمعها عبر القرون.

تولد جميع الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر ، وتتطور في الظروف الطبيعية لكوكب الأرض ، والتي لها ميزة واحدة مهمة - كوكبنا عبارة عن حقل مشحون سالبًا باستمرار ، والغلاف الجوي حول الأرض له شحنة موجبة. هذا يعني أن كل كائن حي "مبرمج" ليولد ويتطور في مجال كهربائي ثابت موجود بين الأرض السالبة الشحنة والجو الموجب الشحنة ، والذي يلعب دورًا مهمًا للغاية في جميع العمليات الكيميائية الحيوية في الجسم.

الالتهاب الرئوي الحاد
التهاب الشعب الهوائية المزمن.
الربو القصبي (باستثناء المعتمد على الهرمونات) ؛
السل (شكل غير نشط) ؛

أمراض الجهاز الهضمي:

الحروق؛

قضمة الصقيع؛

ألم السرير؛

الأكزيما.

التحضير قبل الجراحة وإعادة التأهيل بعد الجراحة:

مرض لاصق
زيادة في حالة المناعة.

الأشعة تحت الحمراء

مصدر الأشعة تحت الحمراء هو اهتزاز الذرات حول حالة توازنها في العناصر الحية وغير الحية.

المجهرية كجزء من المنشط "لصحتك!" لها خاصية فريدة لتراكم الأشعة تحت الحمراء والحرارة لجسم الإنسان وإعادتها مرة أخرى.

جميع أنواع موجات الطيف القصيرة بعد الضوء المرئي لها تأثير شديد على جميع الكائنات الحية وبالتالي فهي خطيرة وضارة. كلما كان الطول الموجي أقصر ، كلما كان الإشعاع أصعب. هذه الموجات ، التي تسقط على الأنسجة الحية ، تكسر الإلكترونات في الجزيئات عند مستواها ، وتدمر الذرة نفسها لاحقًا. ونتيجة لذلك تتشكل الجذور الحرة التي تؤدي إلى الإصابة بالسرطان والأمراض الإشعاعية.

الموجات الموجودة على الجانب الآخر من الطيف المرئي ليست ضارة بسبب الطول الموجي الأطول. يتراوح طيف الأشعة تحت الحمراء بأكمله من 0.7 - 1000 ميكرون (ميكرومتر). المدى البشري من 6 - 12 ميكرون. للمقارنة ، الماء يحتوي على 3 ميكرون وبالتالي لا يمكن للشخص البقاء في الماء الساخن لفترة طويلة. حتى عند 55 درجة ، لا تزيد عن ساعة واحدة. لا تشعر خلايا الجسم عند هذا الطول الموجي بالراحة ولا يمكنها العمل بشكل جيد ، ونتيجة لذلك فإنها تقاوم وتتعطل. من خلال التأثير على الخلايا بالحرارة ، مع وجود موجة طويلة تتوافق مع حرارة الخلية ، تعمل الخلية التي تتلقى الحرارة الأصلية بشكل أفضل. الأشعة تحت الحمراء تسخنها.

درجة الحرارة العادية لمرور تفاعلات الأكسدة والاختزال في مغذيات الخلية هي 38-39 درجة مئوية ، وإذا انخفضت درجة الحرارة ، فإن عملية التمثيل الغذائي تتباطأ أو تتوقف.

ماذا يحدث عند التعرض للحرارة تحت الحمراء؟ آلية الإنقاذ المحموم:

التعرق.
تحسين الدورة الدموية.
التعرق.
تفرز الغدد العرقية الموجودة على الجلد السوائل. يتبخر السائل ويبرد الجسم من السخونة الزائدة.
تحسين الدورة الدموية.

يتدفق الدم الشرياني إلى المنطقة الساخنة من الجسم. الوريدية - تتم إزالتها ، وتزيل جزء من الحرارة. وبذلك يتم تبريد المنطقة من السخونة الزائدة. هذا النظام يشبه المبرد. يدخل الدم إلى منطقة السخونة الزائدة من خلال الشعيرات الدموية. وكلما زاد عدد الشعيرات الدموية ، كان تدفق الدم أفضل. لنفترض أن لدينا 5 شعيرات دموية ، ومن أجل إنقاذنا من ارتفاع درجة الحرارة ، نحتاج إلى 50 شعيرات. ويواجه الجسم مهمة منع ارتفاع درجة الحرارة. وإذا قمنا بتسخين هذه المنطقة بانتظام ، فإنها ستزيد (تزيد) عدد الشعيرات الدموية في المنطقة الساخنة. لقد ثبت علميًا أن جسم الإنسان يمكنه زيادة عدد الشعيرات الدموية بمقدار 10 أضعاف! لقد أثبت العلماء. أن عملية الشيخوخة عند الإنسان تعتمد على تقليل الشعيرات الدموية. في الشيخوخة ، ينخفض عدد الشعيرات الدموية ، خاصة في أوردة الساقين. حتى في عمر 120 عامًا ، يمكن استعادة الشعيرات الدموية.

لذلك: إذا قمت بتسخين جزء معين من الجسم ، بانتظام ، فإن الجسم سيزيد من عدد الشعيرات الدموية في المكان الساخن. إراحة المنطقة من السخونة الزائدة المستمرة. بالإضافة إلى ذلك ، ستساهم الحرارة في الأداء الطبيعي للخلايا ، لأنه من خلال تسخين الخلايا ، نحسن عملية التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي). سيساهم ذلك في استعادة الأنسجة الساخنة وستعود مرونتها وثباتها. إذا كانت هناك مشاكل مثل الذرة والذرة والأشواك والنتوءات ورواسب الملح والأمراض الجلدية والفطريات على القدمين ، فإن حرارة الأشعة تحت الحمراء ستؤدي إلى عملية تجديد متسارعة (استعادة).

تأثير التصريف اللمفاوي.

يتم غسل الخلايا من جميع الجوانب بواسطة السائل بين الخلايا. يتم جمع السائل بين الخلايا من الأنسجة بمساعدة الجهاز اللمفاوي. بمساعدة الشعيرات الدموية ، يأتي الدم الشرياني إلى كل خلية. يخرج من الخلية الدم الوريدي. في عملية الحياة ، تدخل مواد النفايات جزئيًا إلى الدم الوريدي وجزئيًا في السائل بين الخلايا. في حالة ظهور أي مرض أو إجهاد ، أو تأثير ميكانيكي ، أو إصابة ، فقد يحدث مثل هذا الموقف - ليس لدى المادة بين الخلايا وقت لإخراج السموم (النفايات أثناء حياة الخلية). هذا مصطلح معروف - الخبث. يرتبط الخبث ارتباطًا مباشرًا بضعف التدفق الليمفاوي. يتم سحب المياه الزائدة أو غير النشطة إلى السموم عن طريق الانتشار ، مما يؤدي إلى وذمة في العضو أو الأنسجة. تعمل حرارة الأشعة تحت الحمراء على تحسين التدفق الليمفاوي ، مما يؤدي إلى إزالة السموم والمياه الزائدة (يزيل الانتفاخ). يتم تقليل خطر الإصابة بالسرطان ، وتحسين غذاء الأنسجة (تغذية الخلايا) ، حيث يمكن تجديد كل خلية. تدخل المادة بين الخلايا ، التي ترتفع على طول التدفق الليمفاوي ، إلى العقدة الليمفاوية ، وهي مرشح.

توجد في الغدد الليمفاوية خلايا دم بيضاء - خلايا ليمفاوية (تعمل كوصي) ، وهي تحارب العدوى والفيروسات والخلايا السرطانية أيضًا. يتم إنتاج خلايا الدم في نخاع العظام.

تأثير حرارة الأشعة تحت الحمراء على الأوردة والأوعية الدموية.

الأوعية الدموية لها سطح أملس في الداخل بحيث يمكن أن تنزلق خلايا الدم الحمراء على طول القناة الداخلية. تعتمد جودة السطح الداخلي على عدد الشعيرات الدموية داخل جدار الوعاء الدموي. نتيجة للإجهاد ، في الشيخوخة ، نتيجة للتدخين ، تنزعج الدورة الدموية الدقيقة داخل وعاء كبير ، مما يؤدي إلى تدهور حالة جدار الوعاء الدموي. يتوقف جدار الوعاء عن أن يكون سلسًا ومرنًا. يشكل الكوليسترول والكسور الكبيرة صفيحة تصلب العظام ، مما يعيق تدفق الدم على طول هذه القناة. في القناة الضيقة ، يزداد تدفق الدم سوءًا ، مما يساهم في زيادة الضغط. تستأنف حرارة الأشعة تحت الحمراء التيار من خلال الشعيرات الدموية داخل جدار الوعاء الدموي ، وبعد ذلك يصبح الجدار الداخلي ناعمًا ومرنًا ، وتؤدي الأنظمة الخاصة في الدم نفسه إلى تآكل الجلطة (اللويحة).

« الفيزياء - الصف العاشر "

دعونا أولاً ننظر في أبسط الحالات ، عندما تكون الأجسام المشحونة كهربائيًا في حالة سكون.

يسمى قسم الديناميكا الكهربية المخصص لدراسة ظروف التوازن للأجسام المشحونة كهربائيًا الكهرباء الساكنة.

ما هي الشحنة الكهربائية؟
ما هي الرسوم؟

مع الكلمات الكهرباء والشحنة الكهربائية والتيار الكهربائيالتقيت عدة مرات وتمكنت من التعود عليها. لكن حاول الإجابة على السؤال: "ما هي الشحنة الكهربائية؟" المفهوم نفسه تكلفة- هذا هو المفهوم الأساسي الأساسي ، والذي في المستوى الحالي لتطور معرفتنا لا يمكن اختزاله إلى أي مفاهيم أولية أبسط.

دعونا نحاول أولاً معرفة المقصود من العبارة: "جسم معين أو جسيم له شحنة كهربائية".

كل الأجسام مبنية من أصغر الجسيمات ، والتي لا تنقسم إلى أبسط ، وبالتالي تسمى ابتدائي.

الجسيمات الأولية لها كتلة ونتيجة لذلك تنجذب إلى بعضها البعض وفقًا لقانون الجاذبية الكونية. كلما زادت المسافة بين الجسيمات ، تتناقص قوة الجاذبية بالتناسب العكسي مع مربع هذه المسافة. معظم الجسيمات الأولية ، وإن لم تكن كلها ، لديها أيضًا القدرة على التفاعل مع بعضها البعض بقوة تتناقص أيضًا بشكل عكسي مع مربع المسافة ، لكن هذه القوة أكبر بعدة مرات من قوة الجاذبية.

لذلك في ذرة الهيدروجين ، كما هو موضح بشكل تخطيطي في الشكل 14.1 ، ينجذب الإلكترون إلى النواة (البروتون) بقوة أكبر 10 39 مرة من قوة الجاذبية.

إذا تفاعلت الجسيمات مع بعضها البعض مع قوى تتناقص مع زيادة المسافة بنفس طريقة قوى الجاذبية العامة ، ولكنها تتجاوز قوى الجاذبية عدة مرات ، فيقال إن هذه الجسيمات لها شحنة كهربائية. تسمى الجسيمات نفسها متهم.

توجد جسيمات بدون شحنة كهربائية ، لكن لا توجد شحنة كهربائية بدون جسيم.

يسمى تفاعل الجسيمات المشحونة الكهرومغناطيسي.

تحدد الشحنة الكهربائية شدة التفاعلات الكهرومغناطيسية ، تمامًا كما تحدد الكتلة شدة تفاعلات الجاذبية.

الشحنة الكهربائية للجسيم الأولي ليست آلية خاصة في الجسيمات التي يمكن إزالتها منه ، وتتحلل إلى أجزائها المكونة وإعادة تجميعها. إن وجود شحنة كهربائية في الإلكترون والجسيمات الأخرى يعني فقط وجود تفاعلات قوة معينة بينهما.

نحن ، في جوهرها ، لا نعرف شيئًا عن التهمة ، إذا كنا لا نعرف قوانين هذه التفاعلات. يجب تضمين المعرفة بقوانين التفاعلات في فهمنا للتهمة. هذه القوانين ليست بسيطة ، ومن المستحيل ذكرها ببضع كلمات. لذلك ، من المستحيل إعطاء تعريف موجز ومرضٍ كافٍ للمفهوم الشحنة الكهربائية.

علامتا الشحنات الكهربائية.

كل الأجسام لها كتلة وبالتالي تجذب بعضها البعض. يمكن للأجسام المشحونة جذب بعضها البعض وصدها. هذه الحقيقة الأكثر أهمية ، المألوفة لك ، تعني أنه في الطبيعة توجد جسيمات ذات شحنات كهربائية ذات علامات معاكسة ؛ في حالة الشحنات من نفس العلامة ، تتنافر الجسيمات ، وفي حالة وجود علامات مختلفة ، فإنها تتجاذب.

شحن الجسيمات الأولية - البروتوناتالتي هي جزء من كل النوى الذرية تسمى موجبة والشحنة الإلكترونات- نفي. لا توجد فروق داخلية بين الشحنات الموجبة والسالبة. إذا انعكست إشارات شحنات الجسيمات ، فلن تتغير طبيعة التفاعلات الكهرومغناطيسية على الإطلاق.

شحنة عنصرية.

بالإضافة إلى الإلكترونات والبروتونات ، هناك عدة أنواع أخرى من الجسيمات الأولية المشحونة. لكن الإلكترونات والبروتونات فقط هي التي يمكن أن توجد إلى أجل غير مسمى في حالة حرة. تعيش بقية الجسيمات المشحونة في أقل من جزء من المليون من الثانية. إنها تولد أثناء اصطدام الجسيمات الأولية السريعة وتتحلل وتتحول إلى جسيمات أخرى ، بعد أن وجدت لفترة زمنية لا تذكر. سوف تتعرف على هذه الجسيمات في الصف الحادي عشر.

تشمل الجسيمات التي لا تحتوي على شحنة كهربائية نيوترون. تتجاوز كتلته بشكل طفيف كتلة البروتون. تعتبر النيوترونات ، إلى جانب البروتونات ، جزءًا من نواة الذرة. إذا كان للجسيم الأولي شحنة ، فإن قيمته محددة بدقة.

الهيئات المشحونةتلعب القوى الكهرومغناطيسية في الطبيعة دورًا كبيرًا نظرًا لحقيقة أن تكوين جميع الأجسام يتضمن جزيئات مشحونة كهربائيًا. الأجزاء المكونة للذرات - النوى والإلكترونات - لها شحنة كهربائية.

لم يتم الكشف عن العمل المباشر للقوى الكهرومغناطيسية بين الأجسام ، لأن الأجسام في الحالة الطبيعية تكون محايدة كهربائياً.

ذرة أي مادة محايدة ، لأن عدد الإلكترونات فيها يساوي عدد البروتونات في النواة. ترتبط الجسيمات المشحونة إيجابًا وسالبًا ببعضها البعض بواسطة قوى كهربائية وتشكل أنظمة محايدة.

يتم شحن الجسم العياني كهربائيًا إذا كان يحتوي على عدد زائد من الجسيمات الأولية مع أي علامة شحن واحدة. لذا فإن الشحنة السالبة للجسم ترجع إلى زيادة عدد الإلكترونات مقارنة بعدد البروتونات ، والشحنة الموجبة ناتجة عن نقص الإلكترونات.

من أجل الحصول على جسم عياني مشحون كهربائيًا ، أي لتزويده بالكهرباء ، من الضروري فصل جزء من الشحنة السالبة عن الشحنة الموجبة المرتبطة به ، أو نقل الشحنة السالبة إلى جسم محايد.

يمكن القيام بذلك عن طريق الاحتكاك. إذا قمت بتشغيل المشط على شعر جاف ، فإن جزءًا صغيرًا من الجزيئات المشحونة الأكثر حركة - ستنتقل الإلكترونات من الشعر إلى المشط وستشحنه سلبًا ، وسيتم شحن الشعر بشكل إيجابي.

المساواة في الرسوم أثناء الكهربة

بمساعدة الخبرة ، يمكن إثبات أنه عندما يتم تكهرب بواسطة الاحتكاك ، يكتسب كلا الجسمين شحنات معاكسة للإشارة ، ولكنها متطابقة في الحجم.

لنأخذ مقياسًا كهربيًا ، حيث تم تثبيت كرة معدنية بفتحة على قضيب ، ولوحين على مقابض طويلة: أحدهما من الإيبونيت والآخر من زجاج شبكي. عند الاحتكاك ببعضها البعض ، يتم تكهرب الألواح.

دعنا نحضر إحدى اللوحات داخل الكرة دون لمس جدرانها. إذا كانت اللوحة مشحونة إيجابياً ، فإن بعض الإلكترونات من الإبرة وقضيب الكهرومغناطيسي سوف تنجذب إلى اللوحة وتتجمع على السطح الداخلي للكرة. في هذه الحالة ، سيتم شحن السهم موجبًا وصده من قضيب المقياس الكهربي (الشكل 14.2 ، أ).

إذا تم إدخال صفيحة أخرى داخل الكرة ، بعد إزالة اللوحة الأولى مسبقًا ، فسيتم طرد إلكترونات الكرة والقضيب من اللوحة وتتراكم بشكل زائد على السهم. سيؤدي هذا إلى انحراف السهم عن القضيب ، علاوة على ذلك ، بنفس الزاوية كما في التجربة الأولى.

بعد إنزال كلتا الصفيحتين داخل الكرة ، لن نجد أي انحراف للسهم على الإطلاق (الشكل 14.2 ، ب). هذا يثبت أن شحنات الألواح متساوية في الحجم ومعاكسة في الإشارة.

كهربة الهيئات ومظاهرها.تحدث كهربة كبيرة أثناء احتكاك الأقمشة الاصطناعية. عند خلع قميص مصنوع من مادة اصطناعية في الهواء الجاف ، يمكنك سماع خشخشة مميزة. شرارات صغيرة تقفز بين المناطق المشحونة لأسطح الاحتكاك.

في دور الطباعة ، تصبح الورقة مكهربة أثناء الطباعة ، وتلتصق الأوراق ببعضها البعض. لمنع حدوث ذلك ، يتم استخدام أجهزة خاصة لاستنزاف الشحن. ومع ذلك ، يتم أحيانًا استخدام كهربة الهيئات على اتصال وثيق ، على سبيل المثال ، في العديد من آلات النسخ الكهربائي ، إلخ.

قانون حفظ الشحنة الكهربائية.

تثبت تجربة كهربة الصفائح أنه عندما يتم تكهربها عن طريق الاحتكاك ، يتم إعادة توزيع الشحنات الحالية بين الأجسام التي كانت محايدة في السابق. يمر جزء صغير من الإلكترونات من جسم إلى آخر. في هذه الحالة ، لا تظهر جزيئات جديدة ، ولا تختفي الجسيمات الموجودة سابقًا.

عند كهربة الهيئات ، قانون حفظ الشحنة الكهربائية. هذا القانون صالح لنظام لا يدخل من الخارج ولا تخرج منه الجسيمات المشحونة ، أي لـ نظام معزول.

في نظام معزول ، يتم حفظ المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام.

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = const. (14.1)

حيث q 1 ، q 2 ، إلخ. هي رسوم الهيئات المشحونة الفردية.

قانون حفظ الشحنة له معنى عميق. إذا لم يتغير عدد الجسيمات الأولية المشحونة ، فإن قانون حفظ الشحنة يكون واضحًا. لكن الجسيمات الأولية يمكن أن تتحول إلى بعضها البعض ، وأن تولد وتختفي ، مما يعطي الحياة لجسيمات جديدة.

ومع ذلك ، في جميع الحالات ، يتم إنتاج الجسيمات المشحونة فقط في أزواج بشحنات من نفس المعامل وعكس الإشارة ؛ تختفي الجسيمات المشحونة أيضًا في أزواج فقط ، وتتحول إلى جزيئات محايدة. وفي جميع هذه الحالات ، يظل المجموع الجبري للتهم كما هو.

يتم تأكيد صحة قانون حفظ الشحنة من خلال الملاحظات لعدد كبير من التحولات في الجسيمات الأولية. يعبر هذا القانون عن إحدى الخصائص الأساسية للشحنة الكهربائية. لا يزال سبب الحفاظ على الشحن غير معروف.

يتعين علينا حرفيًا فصل الأشياء التي تم غسلها حديثًا وإخراجها من المجفف من بعضها البعض ، أو عندما لا يمكننا ترتيب شعرنا المكهرب والوقوف حرفيًا على نهاية الشعر. من منا لم يحاول تعليق بالون من السقف بعد فركه برأسه؟ هذا الانجذاب والتنافر هو مظهر كهرباء ساكنة. تسمى هذه الإجراءات كهربة.

يتم تفسير الكهرباء الساكنة من خلال وجودها في الطبيعة الشحنة الكهربائية. الشحنة هي خاصية أساسية للجسيمات الأولية. يطلق على الشحنة التي تنشأ على الزجاج عند فركه بالحرير اسمًا تقليديًا إيجابي، والتهمة التي تنشأ عن الإيبونيت عند الاحتكاك بالصوف هي نفي.

فكر في الذرة. تتكون الذرة من نواة وإلكترونات تحلق حولها (الجسيمات الزرقاء في الشكل). تتكون النواة من بروتونات (حمراء) ونيوترونات (سوداء).

حامل الشحنة السالبة هو إلكترون ، موجب - بروتون. النيوترون جسيم متعادل وليس له شحنة.

قيمة الشحنة الأولية - الإلكترون أو البروتون ، لها قيمة ثابتة وتساوي

يتم شحن الذرة بأكملها بشكل محايد إذا كان عدد البروتونات يطابق عدد الإلكترونات. ماذا يحدث إذا انقطع إلكترون واحد وطار بعيدًا؟ سيكون للذرة بروتون واحد إضافي ، أي سيكون هناك جسيمات موجبة أكثر من الجسيمات السالبة. تسمى هذه الذرة أيون موجب. وإذا انضم إلكترون إضافي ، نحصل عليه أيون سالب. قد لا تنضم الإلكترونات ، بعد أن خرجت ، ولكنها تتحرك بحرية لبعض الوقت ، مما يخلق شحنة سالبة. وهكذا ، في مادة ما ، فإن ناقلات الشحنة المجانية هي الإلكترونات والأيونات الموجبة والأيونات السالبة.

من أجل الحصول على بروتون حر ، من الضروري أن تنهار النواة ، وهذا يعني تدمير الذرة بأكملها. لن نفكر في مثل هذه الأساليب للحصول على الشحنات الكهربائية.

يصبح الجسم مشحونًا عندما يحتوي على فائض من جسيم أو جسيمات مشحونة أخرى (إلكترونات ، أيونات موجبة أو سالبة).

قيمة شحنة الجسم هي مضاعف الشحنة الأولية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك 25 إلكترونًا حرًا في الجسم ، وكانت بقية الذرات محايدة ، فعندئذٍ يكون الجسم مشحونًا سالبًا وتكون شحنته. الشحنة الأولية غير قابلة للقسمة - تسمى هذه الخاصية التكتم

مثل الشحنات (اثنتان موجبتان أو سلبيتان) صد، المقابل (الإيجابي والسلبي) - تنجذب

نقطة تهمةهي نقطة مادية لها شحنة كهربائية.

قانون حفظ الشحنة الكهربائية

النظام المغلق للأجسام في الكهرباء هو مثل هذا النظام من الأجسام عندما لا يكون هناك تبادل للشحنات الكهربائية بين الأجسام الخارجية.

يبقى المجموع الجبري للشحنات الكهربائية للأجسام أو الجسيمات ثابتًا لأي عمليات تحدث في نظام مغلق كهربائيًا.

يوضح الشكل مثالاً لقانون حفظ الشحنة الكهربائية. في الصورة الأولى ، يوجد جسمان لهما شحنة معاكسة. في الشكل الثاني نفس الجثث بعد الاتصال. في الشكل الثالث ، تم إدخال جسم محايد ثالث في نظام مغلق كهربائيًا ، وتم إدخال الأجسام في التفاعل مع بعضها البعض.

في كل حالة ، يظل المجموع الجبري للشحنة (مع مراعاة علامة الشحنة) ثابتًا.

الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره

1) الشحنة الكهربائية الأولية - الإلكترون والبروتون
2) قيمة الشحنة الأولية ثابتة
3) الشحنات الموجبة والسالبة وتفاعلها
4) حاملات الشحن المجاني هي الإلكترونات والأيونات الموجبة والأيونات السالبة
5) الشحنة الكهربائية منفصلة
6) قانون حفظ الشحنة الكهربائية

الشحنة الكهربائية- كمية فيزيائية تميز قدرة الأجسام على الدخول في تفاعلات كهرومغناطيسية. تقاس في كولوم.

شحنة كهربائية أولية- الحد الأدنى من شحنة الجسيمات الأولية (شحنة البروتون والإلكترون).

الجسم لديه شحنة، يعني أنه يحتوي على إلكترونات زائدة أو مفقودة. يشار إلى هذه التهمة ف=شمال شرق. (يساوي عدد الرسوم الأولية).

كهربة الجسم- لخلق فائض ونقص في الإلكترونات. طرق: كهربة عن طريق الاحتكاكو كهربة عن طريق الاتصال.

تحديد الفجرهـ - شحنة الجسد ، والتي يمكن اعتبارها نقطة مادية.

تهمة المحاكمة() - نقطة ، شحنة صغيرة ، موجبة بالضرورة - تستخدم لدراسة المجال الكهربائي.

قانون الحفظ:في نظام معزول ، يظل المجموع الجبري لشحنات جميع الأجسام ثابتًا لأي تفاعل بين هذه الأجسام مع بعضها البعض.

قانون كولوم:تتناسب قوى التفاعل لشحنات نقطتين مع ناتج هذه الشحنات ، وتتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما ، وتعتمد على خصائص الوسيط ويتم توجيهها على طول الخط المستقيم الذي يربط بين مراكزها.

، أين
F / م ، C 2 / نانومتر 2 - عازل. سريع. مكنسة

- يتعلق. ثابت عازل (> 1)

- نفاذية عازلة مطلقة. البيئات

الحقل الكهربائي- وسيط المادة الذي يحدث من خلاله تفاعل الشحنات الكهربائية.

خصائص المجال الكهربائي:

توتر(ه) هي كمية متجهية تساوي القوة المؤثرة على شحنة اختبار الوحدة الموضوعة عند نقطة معينة.

تقاس في N / C.

اتجاههو نفسه بالنسبة للقوة النشطة.

التوتر لا يتوقفلا على أساس القوة ولا على حجم تهمة المحاكمة.

تراكب المجالات الكهربائية: شدة المجال الناتج عن عدة شحنات تساوي مجموع متجه لشدات المجال لكل شحنة:

بيانيايتم تصوير المجال الإلكتروني باستخدام خطوط التوتر.

خط التوتر- الخط ، الظل الذي يتطابق عند كل نقطة مع اتجاه متجه التوتر.

خصائص خط الإجهاد: لا تتقاطع ، يمكن رسم خط واحد فقط من خلال كل نقطة ؛ لم يتم إغلاقها ، اترك شحنة موجبة وأدخل شحنة سالبة ، أو تتبدد إلى ما لا نهاية.

أنواع الحقول:

مجال كهربائي موحد- مجال ، يكون متجه شدته عند كل نقطة هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

المجال الكهربائي غير المنتظم- مجال ، متجه شدته عند كل نقطة ليس هو نفسه في القيمة المطلقة والاتجاه.

المجال الكهربائي المستمر- لا يتغير ناقل التوتر.

مجال كهربائي غير ثابت- يتغير ناقل التوتر.

عمل المجال الكهربائي لتحريك الشحنة.

، حيث F هي القوة ، S هي الإزاحة ، - الزاوية بين F و S.

لحقل موحد: القوة ثابتة.

لا يعتمد العمل على شكل المسار ؛ الشغل المبذول للتحرك على طول مسار مغلق يساوي صفرًا.

لحقل غير متجانس:

جهد المجال الكهربائي- نسبة الشغل الذي يقوم به المجال ، أي تحريك الشحنة الكهربائية التجريبية إلى ما لا نهاية ، إلى مقدار هذه الشحنة.

-القدرههي خاصية الطاقة في المجال. تقاس بالفولت

التباينات المحتملة:

اذا كان
، ومن بعد

، يعني

-التدرج المحتمل.

لمجال متجانس: فرق الجهد - الجهد االكهربى:

. يقاس بالفولت ، الأجهزة - الفولتميتر.

القدرة الكهربائية- قدرة الأجسام على تجميع شحنة كهربائية ؛ نسبة الشحنة إلى الجهد ، والتي تكون دائمًا ثابتة لموصل معين.

لا تعتمد على الشحن ولا تعتمد على الإمكانات. لكن ذلك يعتمد على حجم وشكل الموصل ؛ على الخواص العازلة للوسط.

، حيث r هو الحجم ،
- نفاذية الوسط حول الجسم.

تزداد السعة الكهربائية إذا كان هناك أي أجسام قريبة - موصلات أو عوازل كهربائية.

مكثف- جهاز لتجميع الشحنة. القدرة الكهربائية:

مكثف مسطح- لوحان معدني بينهما عازل كهربائي. سعة مكثف مسطح:

حيث S هي مساحة الألواح ، و d هي المسافة بين الألواح.

طاقة مكثف مشحونيساوي الشغل الذي يقوم به المجال الكهربائي في نقل الشحنة من لوحة إلى أخرى.

تحويل الشحنة الصغيرة
، سيتغير الجهد إلى
، سوف يتم العمل
. لان
و C \ u003d const ،
. ثم
. ندمج:

طاقة المجال الكهربائي:
، حيث V = Sl هو الحجم الذي يشغله المجال الكهربائي

لحقل غير متجانس:
.

كثافة المجال الكهربائي الحجمي:
. يقاس بـ J / m 3.

ثنائي القطب الكهربائي- نظام يتكون من شحنتين كهربائيتين متساويتين ولكن متعاكستين ، تقعان على مسافة ما من بعضهما البعض (ذراع ثنائي القطب - l).

السمة الرئيسية لثنائي القطب هي عزم ثنائي الاقطابمتجه يساوي ناتج الشحنة وذراع ثنائي القطب ، موجه من شحنة سالبة إلى شحنة موجبة. يعني
. تقاس في كولوم متر.

ثنائي القطب في مجال كهربائي موحد.

القوى المؤثرة على كل من شحنات ثنائي القطب هي:
و
. يتم توجيه هذه القوى بشكل معاكس وتخلق لحظة من زوج من القوى - عزم الدوران: أين

M - عزم الدوران F - القوى المؤثرة على ثنائي القطب

د- ذراع الذراع l- ذراع ثنائي القطب

عزم p- ثنائي القطب E- شدة

- الزاوية بين p Eq - شحنة

تحت تأثير عزم الدوران ، سوف يدور ثنائي القطب ويستقر في اتجاه خطوط التوتر. سيكون المتجهان pi و E متوازيين وأحاديي الاتجاه.

ثنائي القطب في مجال كهربائي غير متجانس.

هناك عزم دوران ، لذلك سوف يتحول ثنائي القطب. لكن القوى ستكون غير متساوية ، وسينتقل ثنائي القطب إلى حيث تكون القوة أكبر.

-تدرج القوة. كلما زاد تدرج التوتر ، زادت القوة الجانبية التي تسحب ثنائي القطب. يتم توجيه ثنائي القطب على طول خطوط القوة.

مجال Dipole الخاص.

ولكن . ثم:

دع ثنائي القطب يكون عند النقطة O ويكون ذراعه صغيرًا. ثم:

تم الحصول على الصيغة مع مراعاة:

وبالتالي ، يعتمد فرق الجهد على جيب الزاوية النصفية التي تظهر عندها النقاط ثنائية القطب ، وإسقاط العزم ثنائي القطب على الخط المستقيم الذي يربط بين هذه النقاط.

عوازل كهربائية في مجال كهربائي.

عازلمادة ليس لها رسوم مجانية وبالتالي لا توصل الكهرباء. ومع ذلك ، في الواقع ، الموصلية موجودة ، لكنها لا تذكر.

فئات عازلة:

مع الجزيئات القطبية (الماء ، النيتروبنزين): الجزيئات غير متناظرة ، مراكز كتلة الشحنات الموجبة والسالبة لا تتطابق ، مما يعني أن لديهم عزم ثنائي القطب حتى في حالة عدم وجود مجال كهربائي.

مع الجزيئات غير القطبية (الهيدروجين والأكسجين): الجزيئات متناظرة ، وتتطابق مراكز الكتلة من الشحنات الموجبة والسالبة ، مما يعني أنه ليس لديهم عزم ثنائي القطب في حالة عدم وجود مجال كهربائي.

بلوري (كلوريد الصوديوم): مزيج من شبكتين فرعيتين ، إحداهما موجبة الشحنة والأخرى سالبة الشحنة ؛ في حالة عدم وجود مجال كهربائي ، فإن إجمالي عزم ثنائي القطب هو صفر.

الاستقطاب- عملية الفصل المكاني للشحنات ، ظهور الشحنات المقيدة على سطح العازل مما يؤدي إلى إضعاف المجال داخل العازل.

طرق الاستقطاب:

طريقة واحدة - الاستقطاب الكهروكيميائي:

على الأقطاب - حركة الكاتيونات والأنيونات تجاههم ، وتحييد المواد ؛ يتم تشكيل مناطق الشحنات الموجبة والسالبة. التيار يتناقص تدريجياً. يتميز معدل إنشاء آلية التعادل بوقت الاسترخاء - هذا هو الوقت الذي سيزداد فيه الاستقطاب EMF من 0 إلى الحد الأقصى من لحظة تطبيق الحقل. = 10 -3-10 -2 ث.

الطريقة الثانية - الاستقطاب التوجيهي:

على سطح العازل الكهربائي ، تتشكل قطبية غير معوضة ، أي يحدث الاستقطاب. التوتر داخل العازل أقل من التوتر الخارجي. وقت الاسترخاء: = 10-13-10-7 ث. التردد 10 ميجا هرتز.