Naboj kojeg tijela smatramo negativnim? Električni naboj – pozitivan i negativan

Sva tijela u svijetu oko nas sastoje se od dvije vrste stabilnih čestica - protona, pozitivno nabijenih, i elektrona, koji imaju isti naboj i negativan predznak. Broj elektrona jednak je broju protona. Stoga je Svemir električki neutralan.

Budući da elektron i proton nikada ( barem u zadnjih 14 milijardi godina) ne raspadaju, tada Svemir ne može narušiti svoju neutralnost nikakvim ljudskim utjecajima. Sva su tijela obično i električki neutralna, odnosno sadrže isti broj elektrona i protona.

Da bi neko tijelo bilo nabijeno, potrebno mu je oduzeti, prenoseći ga na drugo tijelo, ili mu dodati, uzimajući od drugog tijela, određeni broj N elektrona ili protona. Naboj tijela postat će jednak Ne. Potrebno je zapamtiti ( ono što se obično zaboravlja), da isti naboj suprotnog predznaka (Ne) neizbježno nastaje na drugom tijelu (ili tijelima). Trljajući ebonitni štapić vunom, ne punimo samo ebonit, već i vunu, prenoseći dio elektrona s jedne na drugu.

Tvrdnja o privlačenju dvaju tijela s identičnim suprotnim nabojem prema načelima verifikacije i falsifikacije je znanstvena, jer se u načelu može eksperimentalno potvrditi ili opovrgnuti. Ovdje se eksperiment može izvesti čisto, bez uključivanja trećih tijela, jednostavnim prijenosom dijela elektrona ili protona s jednog eksperimentalnog tijela na drugo.

Posve je drugačija slika s tvrdnjom o odbijanju istovrsnih naboja. Činjenica je da samo dva, na primjer pozitivni, naboj q1, q2 za izvođenje pokusa ne može se stvoriti, jer kada ih pokušavate stvoriti to je uvijek neizbježno pojavljuje se treći, negativni naboj q3 = -(qi + q2). Stoga u eksperimentu neće nužno sudjelovati dvoje, i tri naboja. Načelno je nemoguće izvesti pokus s dva istoimena naboja.

Stoga je Coulombova izjava o odbijanju istovrsnih naboja prema spomenutim principima neznanstvena.

Iz istog razloga nemoguć je pokus s dva naboja različitih predznaka q1, - q2 ako ti naboji nisu međusobno jednaki. Ovdje se neizbježno pojavljuje treći naboj q3 = q1 - q2 koji sudjeluje u međudjelovanju i utječe na rezultirajuću silu.

Prisutnost trećeg naboja zaboravljena je i ne uzima se u obzir od strane slijepih pristaša Coulomba. Dva tijela s jednakim nabojem suprotnih predznaka mogu nastati razbijanjem atoma na dva nabijena dijela i prijenosom tih dijelova s ​​jednog tijela na drugo. S takvim razmakom mora se raditi i trošiti energija. Naravno, nabijeni dijelovi će se s manje energije nastojati vratiti u prvobitno stanje i spojiti, tj. trebali bi se privlačiti.

S gledišta interakcije kratkog dometa, svaka interakcija pretpostavlja postojanje razmjene nečeg materijalnog između tijela koja djeluju u interakciji, a trenutno djelovanje na daljinu i telekineza su nemogući. Elektrostatske interakcije između naboja odvijaju se pomoću konstantnog električnog polja. Ne znamo što je to, ali sa sigurnošću možemo reći da je polje materijalno, budući da ima energiju, masu, zamah i konačnu brzinu širenja.

Linije sile koje predstavljaju električno polje izlaze iz jednog (pozitivnog) naboja i ne mogu se prekinuti u prazno, već uvijek ulaze u drugi (negativni) naboj. Protežu se poput pipaka s jednog naboja na drugi, povezujući ih. Da bi se smanjila energija sustava naboja, volumen koji zauzima polje teži minimumu. Stoga, ispruženi "pipci" električnog polja uvijek teže skupljanju, poput elastičnih elastičnih traka rastegnutih tijekom punjenja. Zbog te kontrakcije dolazi do privlačenja različitih naboja. Sila privlačenja može se izmjeriti eksperimentalno. Daje Coulombov zakon.

Sasvim je druga stvar u slučaju istoimenih optužbi. Ukupno električno polje dva naboja napušta svaki od njih i ide u beskonačnost, a kontakt između polja jednog i drugog naboja se ne ostvaruje. Elastični "pipci" jednog naboja ne dosežu drugi. Stoga nema izravnog materijalnog utjecaja jedne naknade na drugu, nemaju s čime komunicirati. Budući da ne prepoznajemo telekinezu, dakle, ne može biti odbijanja.

Kako onda možemo objasniti divergenciju oštrica eleroskopa i odbijanje naboja opaženo u Coulombovim eksperimentima? Prisjetimo se da kada stvaramo dva pozitivna naboja za svoje iskustvo, neizbježno stvaramo negativan naboj u okolnom prostoru.

Ovdje je privlačnost prema njemu pogrešna i uzima se za odbojnost.

Da negativni naboji pomažu i daju dobre rezultate kod raznih bolesti pokazuju ne samo suvremena istraživanja, već i brojni povijesni dokumenti prikupljani stoljećima.

Svi živi organizmi, pa tako i čovjek, rađaju se i razvijaju u prirodnim uvjetima planete Zemlje, koja ima jednu važnu značajku - naš planet je stalno negativno nabijeno polje, a atmosfera oko zemlje ima pozitivan naboj. To znači da je svaki organizam “programiran” da se rađa i razvija u uvjetima stalnog električnog polja koje postoji između negativno nabijene zemlje i pozitivno nabijene atmosfere, a koje igra vrlo značajnu ulogu za sve biokemijske procese u tijelu.

• akutna upala pluća;
• Kronični bronhitis;
• bronhijalna astma (osim hormonski ovisna);
• tuberkuloza (neaktivan oblik);

Bolesti gastrointestinalnog trakta:

opekline;

ozebline;

dekubitusi;

ekcem;

Preoperativna priprema i postoperativna rehabilitacija:

• adhezivna bolest;
• poboljšanje imunološkog statusa.

Infracrveno zračenje

Izvor infracrvenog zračenja je vibracija atoma oko njihovog ravnotežnog stanja u živim i neživim elementima.

Mikrosfere u sklopu Aktivatora “U Vaše zdravlje!” imaju jedinstveno svojstvo akumuliranja infracrvenog zračenja i topline iz ljudskog tijela i vraćanja natrag.

Sve vrste valova kratkog spektra nakon vidljive svjetlosti jako djeluju na sve žive organizme te su stoga opasne i štetne. Što je valna duljina kraća, to je zračenje jače. Ti valovi, udarajući u živo tkivo, izbacuju elektrone u molekulama na njihovoj razini, a kasnije uništavaju i sam atom. Kao rezultat toga nastaju slobodni radikali koji dovode do raka i radijacijske bolesti.

Valovi s druge strane vidljivog spektra nisu štetni zbog svoje veće valne duljine. Cjelokupni infracrveni spektar kreće se od 0,7 – 1000 mikrona (mikrometara). Ljudski raspon je od 6 – 12 µm. Usporedbe radi, voda ima 3 mikrona i stoga čovjek ne može dugo ostati u vrućoj vodi. Čak i na 55 stupnjeva, ne više od 1 sata. Tjelesne stanice se ne osjećaju ugodno na ovoj valnoj duljini i ne mogu dobro raditi; kao rezultat toga, odupiru se i kvare se. Izlaganjem stanica toplini s valnom duljinom koja odgovara toplini stanice, stanica prima izvornu toplinu i radi bolje. Infracrvene zrake ga zagrijavaju.

Normalna temperatura za redoks reakcije unutar stanice je 38-39 stupnjeva Celzijusa, a ako temperatura padne, metabolički proces se usporava ili zaustavlja.

Što se događa kada je izložen infracrvenoj toplini? Mehanizam za spašavanje od pregrijavanja:

• Znojenje.
• Povećana cirkulacija krvi.
• Znojenje.
• Žlijezde znojnice na koži izlučuju tekućinu. Tekućina isparava i hladi tijelo od pregrijavanja.
• Povećana cirkulacija krvi.

Arterijska krv teče u zagrijani dio tijela. Venska - ispušta se, oduzimajući dio topline. Time se područje hladi od pregrijavanja. Ovaj sustav je sličan radijatoru. Kroz kapilare krv dotječe u pregrijano mjesto. A što je više kapilara, to je bolji odljev krvi. Recimo da imamo 5 kapilara, ali da bismo se spasili od pregrijavanja potrebno nam je 50. Tijelo se suočava sa zadaćom spriječiti pregrijavanje. A ako ovo područje redovito zagrijavamo, to će povećati (povećati) broj kapilara u grijanom prostoru. Znanstveno je dokazano da ljudsko tijelo može povećati broj kapilara i do 10 puta! Znanstvenici su to dokazali. Da proces starenja kod ljudi ovisi o smanjenju kapilara. U starijoj dobi smanjuje se broj kapilara, osobito u nogama i venama nogu. I u dobi od 120 godina moguća je obnova kapilara.

Dakle: ako redovito zagrijavate određeni dio tijela, tijelo će povećati broj kapilara u grijanom dijelu. Oslobađanje područja od stalnog pregrijavanja. Osim toga, toplina će pridonijeti normalnom funkcioniranju stanica jer zagrijavanjem stanica poboljšavamo metabolički proces (metabolizam). To će pridonijeti obnovi zagrijanih tkiva te će im se vratiti elastičnost i čvrstoća. Ako postoje problemi kao što su žuljevi, kurje oči, trnje, ostruge, naslage soli, kožne bolesti, gljivice na stopalima, infracrvena toplina će dovesti do ubrzanog procesa regeneracije (obnove).

Učinak limfne drenaže.

Stanice se sa svih strana ispiru međustaničnom tekućinom. Međustanična tekućina se skuplja i uklanja iz tkiva pomoću limfnog sustava. Uz pomoć kapilara arterijska krv dolazi do svake stanice. Venska krv se uklanja iz stanice. U procesu života otpadne tvari dijelom ulaze u vensku krv, a dijelom u međustaničnu tekućinu. U slučaju pojave bilo kakve bolesti ili stresa, mehaničkog utjecaja, ozljede, situacije kao što je međustanična tvar nema vremena ukloniti otpad (otpadne tvari tijekom života stanice). Ovo je dobro poznati izraz - šljakanje. Slagging je izravno povezan s lošim odljevom limfe. Višak ili neaktivna voda odvodi se u otpad difuzijom, što dovodi do oticanja organa ili tkiva. Infracrvena toplina poboljšava protok limfe, što dovodi do uklanjanja toksina i viška vode (uklanja natečenost). Smanjuje se opasnost od raka, poboljšava se trofizam tkiva (prehrana stanica), gdje se svaka stanica može obnoviti. Međustanična tvar, koja se diže kroz limfni tok, ulazi u limfni čvor, koji je filtar.

Limfni čvorovi sadrže bijele krvne stanice - limfocite (oni djeluju kao čuvari), bore se između ostalog protiv infekcija, virusa i stanica raka. Krvne stanice nastaju u koštanoj srži.

Učinak infracrvene topline na vene i krvne žile.

Žile imaju iznutra glatku površinu tako da crvena krvna zrnca mogu kliziti duž unutarnjeg kanala. Kvaliteta unutarnje površine ovisi o broju kapilara unutar stijenke žile. Kao posljedica stresa, u starijoj dobi, kao posljedica pušenja, dolazi do poremećaja mikrocirkulacije unutar velike krvne žile, što dovodi do pogoršanja stanja stijenke krvne žile. Stijenka posude prestaje biti glatka i elastična. Kolesterol i velike frakcije tvore osterosklerotični plak, ometajući protok krvi duž ovog kanala. Protok krvi kroz suženi kanal pogoršava se, što pridonosi povećanju krvnog tlaka. Infracrvena toplina obnavlja protok kroz kapilare unutar stijenke žile, nakon čega unutarnja stijenka postaje glatka i elastična, a posebni sustavi u samoj krvi nagrizaju krvni ugrušak (plak).

« Fizika - 10. razred"

Prvo, razmotrimo najjednostavniji slučaj, kada električki nabijena tijela miruju.

Grana elektrodinamike koja se bavi proučavanjem stanja ravnoteže električki nabijenih tijela naziva se elektrostatika.

Što je električni naboj?
Koje su naknade?

Riječima elektricitet, električni naboj, električna struja susreli ste se mnogo puta i uspjeli se naviknuti na njih. Ali pokušajte odgovoriti na pitanje: "Što je električni naboj?" Sam koncept naplatiti- to je osnovni, primarni pojam koji se na sadašnjem stupnju razvoja našeg znanja ne može svesti na neke jednostavnije, elementarne pojmove.

Pokušajmo najprije saznati što znači izjava: "Ovo tijelo ili čestica ima električni naboj."

Sva su tijela građena od najsitnijih čestica, koje su nedjeljive na jednostavnije te se stoga i zovu elementarni.

Elementarne čestice imaju masu i zbog toga se međusobno privlače prema zakonu univerzalne gravitacije. Kako se udaljenost između čestica povećava, gravitacijska sila opada obrnuto proporcionalno kvadratu te udaljenosti. Većina elementarnih čestica, iako ne sve, također ima sposobnost međusobnog djelovanja silom koja također opada obrnuto proporcionalno kvadratu udaljenosti, ali je ta sila višestruko veća od sile gravitacije.

Tako je u atomu vodika, shematski prikazanom na slici 14.1, elektron privučen jezgri (protonu) silom 10 39 puta većom od sile gravitacijskog privlačenja.

Ako čestice međusobno djeluju silama koje se smanjuju s povećanjem udaljenosti na isti način kao i sile univerzalne gravitacije, ali višestruko premašuju gravitacijske sile, tada se za te čestice kaže da imaju električni naboj. Same se čestice nazivaju nabijen.

Postoje čestice bez električnog naboja, ali nema električnog naboja bez čestice.

Međudjelovanje nabijenih čestica naziva se elektromagnetski.

Električni naboj određuje intenzitet elektromagnetskih međudjelovanja, kao što masa određuje intenzitet gravitacijskih međudjelovanja.

Električni naboj elementarne čestice nije poseban mehanizam u čestici koji bi se iz nje mogao skinuti, razložiti na sastavne dijelove i ponovno sastaviti. Prisutnost električnog naboja na elektronu i drugim česticama znači samo postojanje određenih međudjelovanja sila među njima.

Mi, u biti, ne znamo ništa o naboju ako ne poznajemo zakone tih međudjelovanja. Poznavanje zakona međudjelovanja treba uključiti u naše ideje o naboju. Ti zakoni nisu jednostavni i nemoguće ih je opisati u nekoliko riječi. Stoga je nemoguće dati dovoljno zadovoljavajuću kratku definiciju pojma električno punjenje.

Dva znaka električnih naboja.

Sva tijela imaju masu pa se međusobno privlače. Nabijena tijela mogu se međusobno privlačiti i odbijati. Ova najvažnija činjenica, vama poznata, znači da u prirodi postoje čestice s električnim nabojem suprotnih predznaka; kod naboja istog predznaka čestice se odbijaju, a kod različitih predznaka privlače.

Naboj elementarnih čestica - protoni, koji ulaze u sastav svih atomskih jezgri, nazivaju se pozitivnim, a naboj elektroni- negativno. Ne postoje unutarnje razlike između pozitivnih i negativnih naboja. Kad bi se predznaci naboja čestica obrnuli, tada se priroda elektromagnetskih međudjelovanja uopće ne bi promijenila.

Elementarni naboj.

Osim elektrona i protona, postoji još nekoliko vrsta nabijenih elementarnih čestica. Ali samo elektroni i protoni mogu postojati u slobodnom stanju neograničeno dugo. Ostatak nabijenih čestica živi manje od milijuntinke sekunde. Oni se rađaju tijekom sudara brzih elementarnih čestica i, posto su postojali beznačajno kratko vrijeme, raspadaju se, pretvarajući se u druge čestice. S tim ćete se česticama upoznati u 11. razredu.

Čestice koje nemaju električni naboj uključuju neutron. Njegova masa tek je malo veća od mase protona. Neutroni su zajedno s protonima dio atomske jezgre. Ako elementarna čestica ima naboj, tada je njegova vrijednost strogo određena.

Nabijena tijela Elektromagnetske sile u prirodi igraju veliku ulogu jer sva tijela sadrže električki nabijene čestice. Sastavni dijelovi atoma - jezgre i elektroni - imaju električni naboj.

Ne detektira se izravno djelovanje elektromagnetskih sila između tijela, jer su tijela u svom normalnom stanju električki neutralna.

Atom bilo koje tvari je neutralan jer je broj elektrona u njemu jednak broju protona u jezgri. Pozitivno i negativno nabijene čestice međusobno su povezane električnim silama i tvore neutralne sustave.

Makroskopsko tijelo je električki nabijeno ako sadrži višak elementarnih čestica s bilo kojim predznakom naboja. Dakle, negativan naboj tijela nastaje zbog viška elektrona u odnosu na broj protona, a pozitivan naboj zbog nedostatka elektrona.

Da bi se dobilo električki nabijeno makroskopsko tijelo, odnosno da bi se ono naelektriziralo, potrebno je odvojiti dio negativnog naboja od pozitivnog naboja koji mu je pridružen ili prenijeti negativni naboj na neutralno tijelo.

To se može učiniti pomoću trenja. Prođete li češljem kroz suhu kosu, tada će mali dio najpokretljivijih nabijenih čestica - elektrona - prijeći s kose na češalj i naelektrisati ga negativno, a kosa pozitivno.

Jednakost naboja tijekom elektrifikacije

Uz pomoć pokusa može se dokazati da naelektrizirana trenjem oba tijela dobivaju naboje suprotnih predznaka, ali identične veličine.

Uzmimo elektrometar na čijoj se šipki nalazi metalna kugla s rupom i dvije pločice na dugim drškama: jednu od tvrde gume, a drugu od pleksiglasa. Trljajući se jedna o drugu, ploče se naelektriziraju.

Unesimo jednu od ploča unutar sfere bez dodirivanja njezinih stijenki. Ako je ploča pozitivno nabijena, tada će dio elektrona s igle i šipke elektrometra biti privučen pločom i skupljen na unutarnjoj površini kugle. Istodobno, strelica će biti pozitivno nabijena i bit će odgurnuta od šipke elektrometra (slika 14.2, a).

Ako unesete drugu ploču unutar kugle, nakon što ste prvo uklonili prvu, tada će se elektroni kugle i štapića odbiti od ploče i nakupiti u suvišku na strelici. To će uzrokovati odstupanje strelice od šipke, i to pod istim kutom kao u prvom pokusu.

Nakon što smo obje ploče spustili unutar sfere, uopće nećemo otkriti nikakvo odstupanje strelice (Sl. 14.2, b). To dokazuje da su naboji ploča jednaki po veličini i suprotnog predznaka.

Elektrifikacija tijela i njezine manifestacije. Tijekom trenja sintetičkih tkanina dolazi do značajne elektrifikacije. Kada na suhom zraku svučete majicu od sintetičkog materijala, čuje se karakteristično pucketanje. Male iskre skaču između nabijenih područja trljajućih površina.

U tiskarama se tijekom tiskanja papir naelektrizira te se listovi lijepe. Kako se to ne bi dogodilo, koriste se posebni uređaji za pražnjenje naboja. Međutim, ponekad se koristi elektrifikacija tijela u bliskom kontaktu, na primjer, u raznim elektrokopirnim instalacijama itd.

Zakon održanja električnog naboja.

Iskustvo s elektriziranjem ploča dokazuje da tijekom elektriziranja trenjem dolazi do preraspodjele postojećih naboja između tijela koja su prethodno bila neutralna. Mali dio elektrona prelazi s jednog tijela na drugo. U tom se slučaju nove čestice ne pojavljuju, a već postojeće ne nestaju.

Kada su tijela naelektrizirana, zakon održanja električnog naboja. Ovaj zakon vrijedi za sustav u koji nabijene čestice ne ulaze izvana i iz kojeg ne izlaze, tj. izolirani sustav.

U izoliranom sustavu algebarski zbroj naboja svih tijela je očuvan.

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

gdje su q 1, q 2 itd. naboji pojedinih nabijenih tijela.

Zakon održanja naboja ima duboko značenje. Ako se broj nabijenih elementarnih čestica ne mijenja, tada je ispunjenje zakona očuvanja naboja očito. Ali elementarne čestice se mogu pretvarati jedna u drugu, rađati se i nestajati, dajući život novim česticama.

Međutim, u svim slučajevima, nabijene čestice rađaju se samo u parovima s nabojima iste veličine i suprotnog predznaka; Nabijene čestice također nestaju samo u parovima, pretvarajući se u neutralne. I u svim tim slučajevima, algebarski zbroj naboja ostaje isti.

Valjanost zakona održanja naboja potvrđuju opažanja ogromnog broja transformacija elementarnih čestica. Ovaj zakon izražava jedno od najosnovnijih svojstava električnog naboja. Razlog očuvanja naboja još uvijek nije poznat.

Svježe opranu odjeću iz sušilice moramo doslovno guliti jednu s druge ili kada jednostavno ne možemo dovesti u red naelektriziranu i doslovno nakostriješenu kosu. Tko nije probao objesiti balon na strop nakon što ga je protrljao o glavu? Ova privlačnost i odbojnost je manifestacija statična struja. Takve radnje nazivaju se elektrifikaciju.

Statički elektricitet se objašnjava njegovim postojanjem u prirodi električno punjenje. Naboj je sastavno svojstvo elementarnih čestica. Naboj koji se pojavljuje na staklu kada se trlja o svilu konvencionalno se naziva pozitivan, a naboj koji nastaje na ebonitu tijekom trenja s vunom je negativan.

Razmotrimo atom. Atom se sastoji od jezgre i elektrona koji lete oko nje (plave čestice na slici). Jezgra se sastoji od protona (crveno) i neutrona (crno).

.

Nositelj negativnog naboja je elektron, a pozitivnog naboja je proton. Neutron je neutralna čestica i nema naboja.

Veličina elementarnog naboja - elektrona ili protona, ima stalnu vrijednost i jednaka je

Cijeli atom je neutralno nabijen ako broj protona odgovara broju elektrona. Što se događa ako se jedan elektron odvoji i odleti? Atom će imati jedan proton više, odnosno bit će više pozitivnih čestica nego negativnih. Takav se atom naziva pozitivni ion. A ako se pridruži jedan dodatni elektron, dobivamo negativni ion. Elektroni, nakon što su se odvojili, možda se neće ponovno spojiti, već se slobodno kreću neko vrijeme, stvarajući negativan naboj. Dakle, slobodni nositelji naboja u tvari su elektroni, pozitivni ioni i negativni ioni.

Da bi postojao slobodan proton mora se uništiti jezgra, a to znači uništenje cijelog atoma. Nećemo razmatrati takve metode dobivanja električnih naboja.

Tijelo postaje nabijeno kada sadrži višak jedne ili druge nabijene čestice (elektrona, pozitivnih ili negativnih iona).

Količina naboja na tijelu višekratnik je elementarnog naboja. Na primjer, ako tijelo ima 25 slobodnih elektrona, a preostali atomi su neutralni, tada je tijelo negativno nabijeno i njegov naboj je . Elementarni naboj nije djeljiv – ovo se svojstvo naziva diskretnost

Slični naboji (dva pozitivna ili dva negativna) odbojnost, suprotno (pozitivno i negativno) - se privlače

Točkasti naboj- je materijalna točka koja ima električni naboj.

Zakon održanja električnog naboja

Zatvoreni sustav tijela u elektricitetu je sustav tijela kod kojeg nema izmjene električnih naboja između vanjskih tijela.

Algebarski zbroj električnih naboja tijela ili čestica ostaje konstantan tijekom svih procesa koji se odvijaju u električno zatvorenom sustavu.

Na slici je prikazan primjer zakona održanja električnog naboja. Na prvoj slici su dva tijela suprotnog naboja. Druga slika prikazuje ista tijela nakon kontakta. Na trećoj slici, treće neutralno tijelo uvedeno je u električno zatvoreni sustav i tijela su dovedena u međudjelovanje.

U svakoj situaciji algebarski zbroj naboja (uzimajući u obzir predznak naboja) ostaje konstantan.

Glavna stvar koju treba zapamtiti

1) Elementarni električni naboj - elektron i proton
2) Iznos elementarnog naboja je konstantan
3) Pozitivni i negativni naboji i njihovo međudjelovanje
4) Slobodni nositelji naboja su elektroni, pozitivni ioni i negativni ioni
5) Električni naboj je diskretan
6) Zakon održanja električnog naboja

Električno punjenje– fizikalna veličina koja karakterizira sposobnost tijela da stupe u elektromagnetske interakcije. Mjereno u kulonima.

Elementarni električni naboj– minimalni naboj koji imaju elementarne čestice (naboj protona i elektrona).

Tijelo ima naboj, znači da ima viška ili nedostaju elektrone. Ova naknada je označena q=ne. (jednak je broju elementarnih naboja).

Naelektrizirati tijelo– stvaraju višak i manjak elektrona. Metode: naelektrisanje trenjem I elektrifikacija kontaktom.

Točka zore d je naboj tijela, koje se može uzeti kao materijalna točka.

Probno punjenje() – točka, mali naboj, uvijek pozitivan – koristi se za proučavanje električnog polja.

Zakon očuvanja naboja:u izoliranom sustavu, algebarski zbroj naboja svih tijela ostaje konstantan za bilo kakve međusobne interakcije tih tijela.

Coulombov zakon:sile međudjelovanja između dva točkasta naboja proporcionalne su umnošku tih naboja, obrnuto proporcionalne kvadratu udaljenosti između njih, ovise o svojstvima medija i usmjerene su duž pravca koji spaja njihova središta.

, Gdje
F/m, Cl 2 /nm 2 – dielektrik. brzo. vakuum

- odnosi se. dielektrična konstanta (>1)

- apsolutna dielektrična propusnost. okoliš

Električno polje– materijalni medij kroz koji dolazi do međudjelovanja električnih naboja.

Svojstva električnog polja:

Karakteristike električnog polja:

Napetost(E) je vektorska veličina jednaka sili koja djeluje na jedinični probni naboj smješten u danoj točki.

Mjereno u N/C.

Smjer– isto što i kod sile djelovanja.

Napetost ne ovisi ni na snagu ni na veličinu ispitnog naboja.

Superpozicija električnih polja: jakost polja koju stvara nekoliko naboja jednaka je vektorskom zbroju jakosti polja svakog naboja:

Grafički Elektroničko polje se prikazuje pomoću napetih linija.

Zatezna linija– pravac čija se tangenta u svakoj točki poklapa sa smjerom vektora napetosti.

Svojstva zateznih vodova: ne sijeku se, kroz svaku točku može se povući samo jedan pravac; nisu zatvorene, ostavljaju pozitivan naboj i ulaze u negativni ili se rasipaju u beskonačnost.

Vrste polja:

Jednoliko električno polje– polje čiji je vektor intenziteta u svakoj točki isti po veličini i smjeru.

Nejednoliko električno polje– polje čiji je vektor intenziteta u svakoj točki nejednake veličine i smjera.

Konstantno električno polje– vektor napetosti se ne mijenja.

Promjenjivo električno polje– mijenja se vektor napetosti.

Rad električnog polja za pomicanje naboja.

, gdje je F sila, S pomak, - kut između F i S.

Za uniformno polje: sila je konstantna.

Rad ne ovisi o obliku putanje; rad obavljen za kretanje po zatvorenoj stazi jednak je nuli.

Za nejednoliko polje:

Potencijal električnog polja– omjer rada koji polje obavlja, pomičući ispitni električni naboj u beskonačnost, i veličine tog naboja.

-potencijal– energetska karakteristika polja. Mjereno u voltima

Potencijalna razlika:

Ako
, To

, Sredstva

-potencijalni gradijent.

Za uniformno polje: razlika potencijala – napon:

. Mjeri se u Voltima, uređaji su voltmetri.

Električni kapacitet– sposobnost tijela da akumuliraju električni naboj; omjer naboja i potencijala, koji je uvijek konstantan za dati vodič.

.

Ne ovisi o naboju i ne ovisi o potencijalu. Ali to ovisi o veličini i obliku vodiča; na dielektrična svojstva medija.

, gdje je r veličina,
- propusnost okoline oko tijela.

Električni kapacitet se povećava ako se u blizini nalaze bilo kakva tijela - vodiči ili dielektrici.

Kondenzator– uređaj za akumuliranje naboja. Električni kapacitet:

Ravni kondenzator– dvije metalne ploče s dielektrikom između njih. Električni kapacitet ravnog kondenzatora:

, gdje je S površina ploča, d je udaljenost između ploča.

Energija nabijenog kondenzatora jednak radu električnog polja pri prijenosu naboja s jedne ploče na drugu.

Prijenos male naplate
, napon će se promijeniti u
, posao je gotov
. Jer
i C = const,
. Zatim
. Integriramo:

Energija električnog polja:
, gdje je V=Sl volumen koji zauzima električno polje

Za nejednoliko polje:
.

Volumetrijska gustoća električnog polja:
. Mjereno u J/m 3.

Električni dipol– sustav koji se sastoji od dva jednaka, ali suprotna predznaka, točkasta električna naboja koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugoga (krak dipola -l).

Glavna karakteristika dipola je dipolni trenutak– vektor jednak umnošku naboja i kraka dipola, usmjeren od negativnog naboja prema pozitivnom. Određeni
. Mjereno u Coulomb metrima.

Dipol u jednoličnom električnom polju.

Na svaki naboj dipola djeluju sljedeće sile:
I
. Te sile su suprotno usmjerene i stvaraju moment para sila - moment:, gdje

M – moment F – sile koje djeluju na dipol

d – krak praga – krak dipola

p – dipolni moment E – napetost

- kut između p Eq – naboj

Pod utjecajem zakretnog momenta, dipol će se okretati i poravnati u smjeru linija napetosti. Vektori p i E bit će paralelni i jednosmjerni.

Dipol u nejednolikom električnom polju.

Postoji zakretni moment, što znači da će se dipol okretati. Ali sile će biti nejednake, a dipol će se pomaknuti tamo gdje je sila veća.

-gradijent napetosti. Što je veći gradijent napetosti, veća je bočna sila koja vuče dipol. Dipol je orijentiran duž linija sile.

Intrinzično polje dipola.

ali . Zatim:

.

Neka je dipol u točki O, a njegov krak mali. Zatim:

.

Formula je dobivena uzimajući u obzir:

Dakle, razlika potencijala ovisi o sinusu polukuta pod kojim su vidljive dipolne točke i projekciji dipolnog momenta na ravnu crtu koja povezuje te točke.

Dielektrici u električnom polju.

Dielektrik- tvar koja nema slobodnih naboja, pa stoga ne provodi električnu struju. Međutim, zapravo, vodljivost postoji, ali je zanemariva.

Klase dielektrika:

kod polarnih molekula (voda, nitrobenzen): molekule nisu simetrične, središta mase pozitivnih i negativnih naboja se ne poklapaju, što znači da imaju dipolni moment i u slučaju kada nema električnog polja.

kod nepolarnih molekula (vodik, kisik): molekule su simetrične, središta mase pozitivnih i negativnih naboja se podudaraju, što znači da nemaju dipolni moment u odsutnosti električnog polja.

kristalni (natrijev klorid): kombinacija dviju podrešetki od kojih je jedna pozitivno, a druga negativno nabijena; u odsutnosti električnog polja, ukupni dipolni moment je nula.

Polarizacija– proces prostornog razdvajanja naboja, pojava vezanih naboja na površini dielektrika, što dovodi do slabljenja polja unutar dielektrika.

Metode polarizacije:

Metoda 1 – elektrokemijska polarizacija:

Na elektrodama – kretanje kationa i aniona prema njima, neutralizacija tvari; nastaju područja pozitivnih i negativnih naboja. Struja se postupno smanjuje. Brzina uspostavljanja mehanizma neutralizacije karakterizirana je vremenom relaksacije - to je vrijeme tijekom kojeg polarizacijska emf raste od 0 do maksimuma od trenutka primjene polja. = 10 -3 -10 -2 s.

Metoda 2 – orijentacijska polarizacija:

Na površini dielektrika nastaju nekompenzirani polarni, tj. javlja se pojava polarizacije. Napon unutar dielektrika manji je od vanjskog napona. Vrijeme opuštanja: = 10 -13 -10 -7 s. Frekvencija 10 MHz.

Metoda 3 – elektronska polarizacija:

Karakteristično za nepolarne molekule koje postaju dipoli. Vrijeme opuštanja: = 10 -16 -10 -14 s. Frekvencija 10 8 MHz.

Metoda 4 – polarizacija iona:

Dvije rešetke (Na i Cl) su pomaknute jedna u odnosu na drugu.

Vrijeme opuštanja:

Metoda 5 – mikrostrukturna polarizacija:

Karakteristično za biološke strukture kada se izmjenjuju nabijeni i nenabijeni slojevi. Dolazi do preraspodjele iona na polupropusnim ili iononepropusnim pregradama.

Vrijeme opuštanja: =10 -8 -10 -3 s. Frekvencija 1KHz

Numeričke karakteristike stupnja polarizacije:

Struja– to je uređeno kretanje slobodnih naboja u tvari ili u vakuumu.

Uvjeti za postojanje električne struje:

prisutnost besplatnih naknada

prisutnost električnog polja, tj. sile koje djeluju na te naboje

Snaga struje– vrijednost jednaka naboju koji prolazi kroz bilo koji presjek vodiča u jedinici vremena (1 sekunda)

Mjereno u amperima.

n – koncentracija naboja

q – vrijednost naboja

S – površina poprečnog presjeka vodiča

- brzina usmjerenog kretanja čestica.

Brzina gibanja nabijenih čestica u električnom polju je mala - 7 * 10 -5 m / s, brzina širenja električnog polja je 3 * 10 8 m / s.

Gustoća struje– količina naboja koja prođe kroz presjek od 1 m2 u 1 sekundi.

. Mjereno u A/m2.

- sila koja na ion djeluje iz električnog polja jednaka je sili trenja

- pokretljivost iona

- brzina usmjerenog kretanja iona = pokretljivost, jakost polja

Što je veća koncentracija iona, njihov naboj i pokretljivost, veća je specifična vodljivost elektrolita. S porastom temperature povećava se pokretljivost iona i električna vodljivost.