Malipo ya mwili gani inachukuliwa kuwa hasi? Chaji ya umeme - chanya na hasi

Miili yote katika ulimwengu unaotuzunguka inajumuisha aina mbili za chembe imara - protoni, chaji chanya, na elektroni, ambazo zina malipo sawa na ishara hasi. Idadi ya elektroni ni sawa na idadi ya protoni. Kwa hivyo Ulimwengu hauna upande wowote wa umeme.

Kwa kuwa elektroni na protoni kamwe ( angalau kwa miaka bilioni 14 iliyopita) zisioze, basi Ulimwengu hauwezi kukiuka kutoegemea upande wowote kwa ushawishi wowote wa kibinadamu. Miili yote kawaida pia haina upande wowote wa umeme, ambayo ni, ina nambari sawa elektroni na protoni.

Ili kufanya mwili kushtakiwa, ni muhimu kuiondoa, kuihamisha kwa mwili mwingine, au kuiongezea, kuchukua kutoka kwa mwili mwingine, nambari fulani N ya elektroni au protoni. Malipo ya mwili yatakuwa sawa na Ne. Inahitajika kukumbuka ( kile ambacho kawaida husahaulika), kwamba malipo sawa ya ishara kinyume (Ne) yanaundwa kwa mwili mwingine (au miili). Kwa kusugua fimbo ya ebonite na pamba, hatutoi ebonite tu, bali pia pamba, kuhamisha elektroni kadhaa kutoka kwa moja hadi nyingine.

Taarifa kuhusu mvuto wa miili miwili iliyo na malipo yanayofanana kulingana na kanuni za uthibitishaji na uwongo ni ya kisayansi, kwani inaweza, kimsingi, kuthibitishwa au kukanushwa kwa majaribio. Hapa jaribio linaweza kufanywa kwa uwazi, bila kuhusika kwa miili ya tatu, kwa kuhamisha tu sehemu ya elektroni au protoni kutoka kwa mwili mmoja wa majaribio hadi mwingine.

Picha ni tofauti kabisa na taarifa kuhusu kughairiwa kwa malipo kama hayo. Ukweli ni kwamba mbili tu, kwa mfano chanya, toza q1, q2 kwa kutekeleza jaribio haiwezi kuundwa, kwani wakati wa kujaribu kuziunda daima haziepukiki ya tatu inaonekana, malipo hasi q3 = -(qi + q2). Kwa hivyo, sio wawili watashiriki katika jaribio hilo, na mashtaka matatu. Kimsingi haiwezekani kufanya majaribio na mashtaka mawili ya jina moja.

Kwa hivyo, taarifa ya Coulomb kuhusu kughairiwa kwa malipo kama hayo kulingana na kanuni zilizotajwa si ya kisayansi.

Kwa sababu hiyo hiyo, majaribio na mashtaka mawili ya ishara tofauti q1, - q2 haiwezekani ikiwa mashtaka haya si sawa kwa kila mmoja. Hapa, malipo ya tatu q3 = q1 - q2 inaonekana bila shaka, ambayo inashiriki katika mwingiliano. na huathiri nguvu inayotokana.

Uwepo wa shtaka la tatu umesahauliwa na hauzingatiwi na wafuasi wa vipofu wa Coulomb. Miili miwili iliyo na chaji zinazofanana za ishara tofauti inaweza kuundwa kwa kuvunja atomi katika sehemu mbili za chaji na kuhamisha sehemu hizi kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine. Kwa pengo kama hilo, kazi lazima ifanyike na nishati lazima itumike. Kwa kawaida, sehemu za kushtakiwa zitaelekea kurudi kwenye hali yao ya awali na nishati kidogo na kuunganisha, yaani wanapaswa kuvutia kila mmoja.

Kutoka kwa mtazamo wa mwingiliano wa muda mfupi, mwingiliano wowote unaonyesha kuwepo kwa kubadilishana kwa kitu cha nyenzo kati ya miili inayoingiliana, na hatua ya papo hapo kwa mbali na telekinesis haiwezekani. Uingiliano wa umeme kati ya mashtaka unafanywa na shamba la umeme la mara kwa mara. Hatujui ni nini, lakini tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba shamba ni nyenzo, kwa kuwa ina nishati, wingi, kasi na kasi ya uenezi.

Imekubaliwa kwa picha uwanja wa umeme mistari ya nguvu kutoka kwa chaji moja (chanya) na haiwezi kuvunja utupu, lakini kila wakati ingiza chaji nyingine (hasi). Wananyoosha kama hema kutoka chaji moja hadi nyingine, wakiunganisha. Ili kupunguza nishati ya mfumo wa malipo, kiasi kilichochukuliwa na shamba huwa cha chini. Kwa hiyo, "tentacles" zilizopanuliwa za uwanja wa umeme daima huwa na mkataba, kama bendi za elastic elastic zilizowekwa wakati wa malipo. Ni kutokana na mkazo huu kwamba mvuto wa tofauti ya malipo hutokea. Nguvu ya mvuto inaweza kupimwa kwa majaribio. Inatoa sheria ya Coulomb.

Ni jambo tofauti kabisa katika kesi ya mashtaka ya jina moja. Jumla ya uwanja wa umeme wa malipo mawili huacha kila mmoja wao na huenda kwa infinity, na mawasiliano kati ya mashamba ya moja na mashtaka mengine haipatikani. "Tentacles" za elastic za malipo moja hazifikii nyingine. Kwa hivyo, hakuna athari ya moja kwa moja ya nyenzo za malipo moja kwa nyingine, hawana chochote cha kuingiliana nao. Kwa kuwa hatutambui telekinesis, kwa hiyo, hawezi kuwa na kukataa.

Je, tunawezaje kuelezea tofauti za blade za eleroskopu na ukaidi wa chaji unaozingatiwa katika majaribio ya Coulomb? Tukumbuke kwamba tunapounda gharama mbili chanya kwa matumizi yetu, bila shaka tunatoza malipo hasi katika nafasi inayotuzunguka.

Hapa mvuto kwake ni makosa na inachukuliwa kwa kukataa.

Ni malipo gani hasi kusaidia na kutoa matokeo mazuri kwa magonjwa mbalimbali wanaonyesha sio tu utafiti wa kisasa, lakini pia nambari nyaraka za kihistoria zilizokusanywa kwa karne nyingi.

Viumbe vyote vilivyo hai, ikiwa ni pamoja na wanadamu, huzaliwa na kukua katika hali ya asili ya sayari ya Dunia, ambayo ina moja kipengele muhimu- sayari yetu ni uwanja unaoshtakiwa vibaya kila wakati, na anga inayozunguka dunia ina malipo chanya. Hii ina maana kwamba kila kiumbe "kimepangwa" kuzaliwa na kukua katika hali ya shamba la umeme la mara kwa mara ambalo lipo kati ya dunia yenye chaji hasi na anga yenye chaji chanya, ambayo ina jukumu muhimu sana. jukumu muhimu kwa wote michakato ya biochemical katika viumbe.

• pneumonia ya papo hapo;
• Bronchitis ya muda mrefu;
• pumu ya bronchial (isipokuwa tegemezi la homoni);
• kifua kikuu (fomu isiyofanya kazi);

Magonjwa ya njia ya utumbo:

kuchoma;

jamidi;

vidonda vya kitanda;

ukurutu;

Maandalizi ya kabla ya upasuaji na ukarabati baada ya upasuaji:

• ugonjwa wa wambiso;
• kuboresha hali ya kinga.

Mionzi ya infrared

Chanzo cha mionzi ya infrared ni mtetemo wa atomi karibu na hali yao ya usawa katika vitu vilivyo hai na visivyo hai.

Microspheres kama sehemu ya Activator "Kwa afya yako!" kuwa na mali ya kipekee kujilimbikiza mionzi ya infrared na joto la mwili wa mwanadamu na kurudisha nyuma.

Aina zote za mawimbi ya muda mfupi baada ya mwanga unaoonekana zina athari kali kwa viumbe vyote vilivyo hai na kwa hiyo ni hatari na hatari. Kadiri urefu wa mawimbi unavyopungua, ndivyo mionzi inavyozidi kuwa ngumu. Mawimbi haya yanapiga tishu hai, kugonga elektroni katika molekuli katika kiwango chao, na baadaye kuharibu atomi yenyewe. Matokeo yake, radicals bure huundwa, ambayo husababisha saratani na ugonjwa wa mionzi.

Mawimbi upande wa pili wa wigo unaoonekana sio hatari kwa sababu ya urefu wao wa mawimbi. Wote wigo wa infrared inachukua kutoka 0.7 - 1000 microns (micrometers). Kiwango cha binadamu ni kutoka 6 - 12 µm. Kwa kulinganisha, maji yana microns 3 na kwa hiyo mtu hawezi kukaa ndani yake kwa muda mrefu. maji ya moto. Hata kwa digrii 55, sio zaidi ya saa 1. Seli za mwili hazijisikii vizuri kwa urefu huu wa wimbi na haziwezi kufanya kazi vizuri, kwa sababu hiyo, zinapinga na kufanya kazi vibaya. Kwa kuweka seli kwenye joto na urefu wa wimbi unaolingana na joto la seli, seli hupokea joto asilia na hufanya kazi vyema zaidi. Mionzi ya infrared ni joto.

Joto la kawaida kwa athari za redox ndani ya seli ni nyuzi 38-39 Celsius, na ikiwa hali ya joto hupungua, mchakato wa kimetaboliki hupungua au kuacha.

Ni nini hufanyika ikiwa imefunuliwa na joto la infrared? Utaratibu wa kuokoa joto kupita kiasi:

• Kutokwa na jasho.
• Kuongezeka kwa mzunguko wa damu.
• Kutokwa na jasho.
• Tezi za jasho kwenye ngozi hutoa maji. Kioevu huvukiza na kupoza mwili kutokana na joto kupita kiasi.
• Kuongezeka kwa mzunguko wa damu.

Damu ya arterial inapita kwenye eneo lenye joto la mwili. Vena - hutolewa, na kuchukua baadhi ya joto. Kwa hivyo kupoza eneo kutoka kwa joto kupita kiasi. Mfumo huu ni sawa na radiator. Damu inapita kwenye eneo la overheated kupitia capillaries. Na capillaries zaidi, bora outflow ya damu. Hebu sema kwamba tuna capillaries 5, lakini ili kutuokoa kutokana na joto tunahitaji 50. Mwili unakabiliwa na kazi ya kuzuia overheating. Na ikiwa tunapasha joto eneo hili mara kwa mara, itaongeza (kuongeza) idadi ya capillaries katika eneo la joto. Imethibitishwa kisayansi kwamba mwili wa binadamu unaweza kuongeza idadi ya capillaries kwa mara 10! Wanasayansi wamethibitisha. Kwamba mchakato wa kuzeeka kwa wanadamu unategemea kupunguzwa kwa capillaries. Katika uzee, idadi ya capillaries hupungua, hasa katika miguu na mishipa ya mguu. Hata katika umri wa miaka 120, urejesho wa capillaries inawezekana.

Kwa hivyo: ikiwa unapasha joto eneo fulani la mwili mara kwa mara, mwili utaongeza idadi ya capillaries kwenye eneo lenye joto. Kupunguza eneo kutokana na kuongezeka kwa joto mara kwa mara. Aidha, joto litachangia utendaji wa kawaida wa seli, kwa sababu kwa kupokanzwa seli tunaboresha mchakato wa kimetaboliki (kimetaboliki). Hii itachangia urejesho wa tishu za joto na elasticity na uimara wao utarudi. Ikiwa kuna shida kama vile michirizi, mahindi, miiba, spurs, amana za chumvi; magonjwa ya ngozi, fungi kwenye miguu, joto la infrared litasababisha mchakato wa kasi wa kuzaliwa upya (kurejesha).

Athari ya mifereji ya lymphatic.

Seli huoshwa kwa pande zote na maji ya intercellular. Maji ya intercellular hukusanya na hutolewa kutoka kwa tishu kwa kutumia mfumo wa lymphatic. Kwa msaada wa capillaries, damu ya arterial inakuja kwa kila seli. Damu ya venous hutolewa kutoka kwa seli. Katika mchakato wa maisha, vitu vya taka huingia kwa sehemu ya damu ya venous na kwa sehemu ndani ya maji ya intercellular. Katika tukio la mwanzo wa ugonjwa wowote au dhiki, athari za mitambo, kuumia, hali kama vile dutu ya intercellular haina muda wa kuondoa taka (nyenzo za taka wakati wa maisha ya seli). Hii ni neno linalojulikana - slagging. Slagging ni moja kwa moja kuhusiana na outflow maskini lymph. Maji ya ziada au yasiyo na kazi hutolewa kwa taka na kuenea, ambayo husababisha uvimbe wa chombo au tishu. Joto la infrared inaboresha outflow ya lymph, ambayo inaongoza kwa kuondolewa kwa sumu na maji ya ziada (huondoa puffiness). Tishio la saratani hupunguzwa, trophism ya tishu (lishe ya seli) inaboreshwa, ambapo kila seli inaweza kufanywa upya. Dutu ya intercellular, inayoongezeka kwa mtiririko wa lymph, huingia kwenye node ya lymph, ambayo ni chujio.

Node za lymph zina seli nyeupe za damu - lymphocytes (hufanya kama walinzi), hupigana na maambukizi, virusi na seli za saratani, kati ya wengine. Seli za damu huundwa kwenye uboho.

Athari za joto la infrared kwenye mishipa na mishipa ya damu.

Vyombo vina uso laini ndani ili seli nyekundu za damu ziweze kuteleza kwenye njia ya ndani. Ubora uso wa ndani inategemea idadi ya capillaries ndani ya ukuta wa chombo. Kama matokeo ya dhiki, katika uzee, kama matokeo ya kuvuta sigara, microcirculation ndani ya chombo kikubwa huvunjika, ambayo husababisha kuzorota kwa hali ya ukuta wa chombo. Ukuta wa chombo huacha kuwa laini na elastic. Cholesterol na sehemu kubwa huunda plaque ya osterosclerotic, kuzuia mtiririko wa damu kwenye njia hii. Mtiririko wa damu kupitia njia iliyopunguzwa huwa mbaya zaidi, ambayo inachangia kuongezeka kwa shinikizo la damu. Joto la infrared hufanya upya sasa kupitia capillaries ndani ya ukuta wa chombo, baada ya hapo ukuta wa ndani unakuwa laini na elastic, na. mifumo maalum damu iliyoganda (plaque) imeharibika katika damu yenyewe.

« Fizikia - daraja la 10"

Kwanza, hebu fikiria kesi rahisi zaidi, wakati miili ya kushtakiwa kwa umeme imepumzika.

Tawi la electrodynamics iliyotolewa kwa utafiti wa hali ya usawa wa miili inayoshtakiwa kwa umeme inaitwa. umemetuamo.

Je, malipo ya umeme ni nini?
Kuna mashtaka gani?

Kwa maneno umeme, chaji ya umeme, umeme mmekutana mara nyingi na kufanikiwa kuwazoea. Lakini jaribu kujibu swali: "Ni nini malipo ya umeme?" Dhana yenyewe malipo- hii ni dhana ya msingi, ya msingi ambayo haiwezi kupunguzwa ngazi ya kisasa Ukuzaji wa maarifa yetu kwa dhana zingine rahisi, za kimsingi.

Hebu kwanza tujaribu kujua nini maana ya taarifa hii: “Mwili au chembe hii ina chaji ya umeme.”

Miili yote imeundwa chembe ndogo, ambazo hazigawanyiki katika rahisi zaidi na kwa hiyo huitwa msingi.

Chembe za msingi zina wingi na kutokana na hili zinavutiwa kwa kila mmoja kwa mujibu wa sheria mvuto wa ulimwengu wote. Umbali kati ya chembe unapoongezeka, nguvu ya uvutano hupungua kwa uwiano wa kinyume na mraba wa umbali huu. Wengi chembe za msingi, ingawa sio wote, kwa kuongeza, wana uwezo wa kuingiliana na kila mmoja kwa nguvu ambayo pia hupungua kinyume na mraba wa umbali, lakini nguvu hii ni mara nyingi zaidi kuliko nguvu ya mvuto.

Kwa hiyo katika atomi ya hidrojeni, iliyoonyeshwa schematically katika Mchoro 14.1, elektroni inavutiwa na kiini (protoni) kwa nguvu 10 39 mara kubwa zaidi kuliko nguvu ya mvuto wa mvuto.

Ikiwa chembe huingiliana na nguvu zinazopungua kwa umbali unaoongezeka kwa njia sawa na nguvu za mvuto wa ulimwengu wote, lakini huzidi nguvu za mvuto mara nyingi, basi chembe hizi zinasemekana kuwa na chaji ya umeme. Chembe zenyewe zinaitwa kushtakiwa.

Kuna chembe bila malipo ya umeme, lakini hakuna malipo ya umeme bila chembe.

Mwingiliano wa chembe za kushtakiwa huitwa sumakuumeme.

Chaji ya umeme huamua ukubwa wa mwingiliano wa sumakuumeme, kama vile wingi huamua ukubwa wa mwingiliano wa mvuto.

Malipo ya umeme ya chembe ya msingi sio utaratibu maalum katika chembe ambayo inaweza kuondolewa kutoka humo, kuharibiwa katika sehemu zake za sehemu na kuunganishwa tena. Uwepo wa malipo ya umeme kwenye elektroni na chembe nyingine ina maana tu kuwepo kwa mwingiliano fulani wa nguvu kati yao.

Sisi, kwa asili, hatujui chochote kuhusu malipo ikiwa hatujui sheria za mwingiliano huu. Ujuzi wa sheria za mwingiliano unapaswa kujumuishwa katika maoni yetu juu ya malipo. Sheria hizi si rahisi, na haiwezekani kuzielezea kwa maneno machache. Kwa hiyo, haiwezekani kutoa kuridhisha vya kutosha ufafanuzi mfupi dhana malipo ya umeme.

Ishara mbili za malipo ya umeme.

Miili yote ina wingi na hivyo kuvutia kila mmoja. Miili iliyoshtakiwa inaweza kuvutia na kurudisha nyuma kila mmoja. Hii ukweli muhimu zaidi, unaojulikana kwako, ina maana kwamba kwa asili kuna chembe zilizo na malipo ya umeme ya ishara tofauti; katika kesi ya mashtaka ya ishara sawa, chembe hukataa, na katika kesi ya ishara tofauti, huvutia.

Malipo ya chembe za msingi - protoni, ambazo ni sehemu ya viini vyote vya atomiki, huitwa chanya, na chaji elektroni- hasi. Hakuna tofauti za ndani kati ya mashtaka chanya na hasi. Ikiwa ishara za malipo ya chembe zilibadilishwa, basi asili ya mwingiliano wa sumakuumeme haitabadilika kabisa.

Malipo ya msingi.

Mbali na elektroni na protoni, kuna aina nyingine kadhaa za chembe za msingi zilizoshtakiwa. Lakini elektroni tu na protoni zinaweza kuwepo katika hali ya bure kwa muda usiojulikana. Chembe zingine zilizochajiwa huishi chini ya milioni moja ya sekunde. Wanazaliwa wakati wa mgongano wa chembe za msingi za haraka na, wakiwa wamekuwepo kwa muda mfupi sana, kuoza, na kugeuka kuwa chembe nyingine. Utafahamu chembe hizi katika daraja la 11.

Chembe ambazo hazina malipo ya umeme ni pamoja na neutroni. Uzito wake ni mkubwa kidogo tu kuliko wingi wa protoni. Neutroni, pamoja na protoni, ni sehemu ya kiini cha atomiki. Ikiwa chembe ya msingi ina malipo, basi thamani yake inaelezwa madhubuti.

Miili iliyoshtakiwa Nguvu za sumakuumeme hucheza katika asili jukumu kubwa kutokana na ukweli kwamba miili yote ina chembe za umeme. Sehemu za msingi za atomi - nuclei na elektroni - zina chaji ya umeme.

Kitendo cha moja kwa moja nguvu za sumakuumeme kati ya miili haigunduliki, kwani miili iko ndani hali ya kawaida upande wowote wa umeme.

Atomu ya dutu yoyote haina upande wowote kwa sababu idadi ya elektroni ndani yake ni sawa na idadi ya protoni katika kiini. Chembe zenye chaji chanya na hasi zimeunganishwa kwa kila mmoja nguvu za umeme na kuunda mifumo ya upande wowote.

Mwili wa makroskopu huchajiwa kwa umeme ikiwa una kiwango cha ziada cha chembe za msingi na ishara yoyote ya malipo. Kwa hivyo, malipo mabaya ya mwili ni kutokana na idadi ya ziada ya elektroni ikilinganishwa na idadi ya protoni, na malipo mazuri ni kutokana na ukosefu wa elektroni.

Ili kupata mwili wa macroscopic unaochajiwa na umeme, ambayo ni, kuifanya umeme, ni muhimu kutenganisha sehemu ya malipo hasi kutoka kwa malipo mazuri yanayohusiana nayo au kuhamisha malipo hasi kwa mwili usio na upande.

Hii inaweza kufanyika kwa kutumia msuguano. Ikiwa unakimbia kuchana kwa nywele kavu, basi sehemu ndogo ya chembe za kushtakiwa zaidi za simu - elektroni - zitatoka kwenye nywele hadi kwenye kuchana na kuzishutumu vibaya, na nywele zitachaji vyema.

Usawa wa malipo wakati wa kusambaza umeme

Kwa msaada wa majaribio, inaweza kuthibitishwa kuwa wakati wa umeme na msuguano, miili yote miwili hupata malipo ambayo ni kinyume kwa ishara, lakini sawa kwa ukubwa.

Hebu tuchukue electrometer, juu ya fimbo ambayo kuna nyanja ya chuma yenye shimo, na sahani mbili kwenye vipini vya muda mrefu: moja iliyofanywa kwa mpira mgumu na nyingine ya plexiglass. Wakati wa kusugua dhidi ya kila mmoja, sahani huwa na umeme.

Hebu tulete moja ya sahani ndani ya tufe bila kugusa kuta zake. Ikiwa sahani ni chaji chanya, basi baadhi ya elektroni kutoka kwa sindano na fimbo ya electrometer itavutiwa na sahani na kukusanywa kwenye uso wa ndani wa nyanja. Wakati huo huo, mshale utashtakiwa vyema na utasukumwa mbali na fimbo ya electrometer (Mchoro 14.2, a).

Ikiwa utaleta sahani nyingine ndani ya tufe, ikiwa umeondoa kwanza ya kwanza, basi elektroni za tufe na fimbo zitatolewa kutoka kwa sahani na zitajilimbikiza kwa ziada kwenye mshale. Hii itasababisha mshale kupotoka kutoka kwa fimbo, na kwa pembe sawa na katika jaribio la kwanza.

Baada ya kupunguza sahani zote mbili ndani ya tufe, hatutagundua kupotoka kwa mshale hata kidogo (Mchoro 14.2, b). Hii inathibitisha kwamba malipo ya sahani ni sawa kwa ukubwa na kinyume katika ishara.

Umeme wa miili na maonyesho yake. Umeme mkubwa hutokea wakati wa msuguano wa vitambaa vya synthetic. Unapovua shati iliyotengenezwa kwa nyenzo za syntetisk kwenye hewa kavu, unaweza kusikia sauti ya tabia ya kupasuka. Cheche ndogo zinaruka kati ya maeneo ya kushtakiwa ya nyuso za kusugua.

Katika nyumba za uchapishaji, karatasi hutiwa umeme wakati wa uchapishaji na karatasi hushikamana. Ili kuzuia hili kutokea, vifaa maalum hutumiwa kukimbia malipo. Hata hivyo, umeme wa miili katika mawasiliano ya karibu wakati mwingine hutumiwa, kwa mfano, katika mitambo mbalimbali ya electrocopying, nk.

Sheria ya uhifadhi wa malipo ya umeme.

Uzoefu na umeme wa sahani unathibitisha kwamba wakati wa umeme kwa msuguano, ugawaji wa malipo yaliyopo hutokea kati ya miili ambayo hapo awali haikuwa na upande wowote. Sehemu ndogo ya elektroni husogea kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine. Katika kesi hii, chembe mpya hazionekani, na zilizopo hazipotee.

Wakati miili inapata umeme, sheria ya uhifadhi wa malipo ya umeme. Sheria hii ni halali kwa mfumo ambao chembe za kushtakiwa haziingii kutoka nje na ambazo haziondoki, i.e. mfumo wa pekee.

Katika mfumo wa pekee jumla ya algebra mashtaka ya vyombo vyote yamehifadhiwa.

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

ambapo q 1, q 2, n.k. ni malipo ya mashirika ya kushtakiwa binafsi.

Sheria ya uhifadhi wa malipo ina maana ya kina. Ikiwa idadi ya chembe za msingi zilizoshtakiwa hazibadilika, basi utimilifu wa sheria ya uhifadhi wa malipo ni dhahiri. Lakini chembe za msingi zinaweza kubadilika kuwa kila mmoja, kuzaliwa na kutoweka, na kutoa uhai kwa chembe mpya.

Hata hivyo, katika hali zote, chembe za kushtakiwa huzaliwa tu kwa jozi na malipo ya ukubwa sawa na kinyume katika ishara; Chembe za kushtakiwa pia hupotea tu kwa jozi, na kugeuka kuwa zisizo na upande. Na katika visa hivi vyote, jumla ya malipo ya aljebra inabaki sawa.

Uhalali wa sheria ya uhifadhi wa malipo inathibitishwa na uchunguzi wa idadi kubwa ya mabadiliko ya chembe za msingi. Sheria hii inaonyesha moja ya mali ya msingi ya malipo ya umeme. Sababu ya uhifadhi wa malipo bado haijulikani.

Inatubidi tuvue nguo zilizooshwa upya kutoka kwenye kikaushio kimoja kutoka kwa kingine, au wakati hatuwezi kupata umeme wetu na kusimama kihalisi kwenye nywele kwa mpangilio. Ambaye hajajaribu kunyongwa puto kwa dari baada ya kuisugua kwenye kichwa chako? Kivutio hiki na kukataa ni dhihirisho umeme tuli . Vitendo kama hivyo huitwa umeme.

Umeme tuli huelezewa na uwepo wake katika asili malipo ya umeme. Malipo ni mali muhimu ya chembe za msingi. Chaji inayoonekana kwenye glasi inaposuguliwa dhidi ya hariri inaitwa kawaida chanya, na malipo yanayotokana na ebonite wakati wa msuguano na pamba ni hasi.

Hebu fikiria atomi. Atomi ina kiini na elektroni zinazoruka kuizunguka (chembe za bluu kwenye takwimu). Nucleus imeundwa na protoni (nyekundu) na neutroni (nyeusi).

.

Mtoaji wa malipo hasi ni elektroni, malipo mazuri ni protoni. Neutron ni chembe ya upande wowote na haina malipo.

Ukubwa malipo ya msingi- elektroni au protoni, ina thamani ya mara kwa mara na ni sawa na

Atomu nzima inachajiwa kwa upande wowote ikiwa idadi ya protoni inalingana na idadi ya elektroni. Ni nini hufanyika ikiwa elektroni moja itakatika na kuruka? Atomu itakuwa na protoni moja zaidi, yaani, kutakuwa na chembe chanya zaidi kuliko hasi. Atomi kama hiyo inaitwa ioni chanya. Na ikiwa elektroni moja ya ziada itajiunga, tunapata ioni hasi. Elektroni, zimetoka, haziwezi kujiunga tena, lakini huenda kwa uhuru kwa muda fulani, na kuunda malipo hasi. Kwa hivyo, flygbolag za malipo ya bure katika dutu ni elektroni, ions chanya na ions hasi.

Ili kuwepo kwa protoni ya bure, kiini lazima kiharibiwe, na hii inamaanisha uharibifu wa atomi nzima. Hatutazingatia njia kama hizo za kupata malipo ya umeme.

Mwili huchajiwa wakati una ziada ya chembe moja au nyingine iliyochajiwa (elektroni, ioni chanya au hasi).

Kiasi cha malipo kwenye mwili ni mgawo wa malipo ya msingi. Kwa mfano, ikiwa mwili una elektroni 25 za bure na atomi zilizobaki hazina upande wowote, basi mwili unashtakiwa vibaya na malipo yake ni . Malipo ya msingi hayawezi kugawanywa - mali hii inaitwa uwazi

Kama malipo (mbili chanya au mbili hasi) kukataa, kinyume (chanya na hasi) - wanavutiwa

Pointi malipo- ni hatua ya nyenzo ambayo ina malipo ya umeme.

Sheria ya uhifadhi wa malipo ya umeme

Mfumo wa kufungwa wa miili katika umeme ni mfumo wa miili wakati hakuna kubadilishana kwa malipo ya umeme kati ya miili ya nje.

Jumla ya aljebra ya chaji za umeme za miili au chembe hubaki thabiti wakati wa michakato yoyote inayotokea katika mfumo uliofungwa kwa umeme.

Takwimu inaonyesha mfano wa sheria ya uhifadhi wa malipo ya umeme. Katika picha ya kwanza kuna miili miwili ya mashtaka kinyume. Picha ya pili inaonyesha miili sawa baada ya kuwasiliana. Katika takwimu ya tatu, mwili wa tatu wa neutral ulianzishwa katika mfumo wa kufungwa kwa umeme na miili ililetwa katika kuingiliana na kila mmoja.

Katika kila hali, jumla ya malipo ya algebra (kwa kuzingatia ishara ya malipo) inabaki mara kwa mara.

Jambo kuu kukumbuka

1) Malipo ya umeme ya msingi - elektroni na protoni
2) Kiasi cha malipo ya msingi ni mara kwa mara
3) Chaji chanya na hasi na mwingiliano wao
4) Wabebaji malipo ya bure ni elektroni, ioni chanya na ioni hasi
5) Malipo ya umeme ni tofauti
6) Sheria ya uhifadhi wa malipo ya umeme

Chaji ya umeme- kiasi cha kimwili kinachoonyesha uwezo wa miili kuingia katika mwingiliano wa sumakuumeme. Kipimo katika Coulombs.

Chaji ya msingi ya umeme- malipo ya chini ambayo chembe za msingi zina (chaji ya protoni na elektroni).

Mwili una malipo, inamaanisha ina elektroni za ziada au zinazokosekana. Malipo haya yameteuliwa q=ne. (Yeye sawa na nambari malipo ya msingi).

Imarisha mwili- kuunda ziada na upungufu wa elektroni. Mbinu: umeme kwa msuguano Na umeme kwa mawasiliano.

Point alfajiri d ni malipo ya mwili, ambayo inaweza kuchukuliwa kama nyenzo.

Mtihani malipo() - uhakika, malipo madogo, daima chanya - kutumika kujifunza shamba la umeme.

Sheria ya uhifadhi wa malipo:katika mfumo uliotengwa, jumla ya aljebra ya malipo ya miili yote inabaki thabiti kwa mwingiliano wowote wa miili hii kati yao..

Sheria ya Coulomb:nguvu za mwingiliano kati ya malipo ya pointi mbili ni sawia na bidhaa ya mashtaka haya, kinyume chake na mraba wa umbali kati yao, hutegemea mali ya kati na huelekezwa kwenye mstari wa moja kwa moja unaounganisha vituo vyao..

, Wapi
F / m, Cl 2 / nm 2 - dielectric. haraka. utupu

- inahusiana. dielectric constant (>1)

- upenyezaji kabisa wa dielectric. mazingira

Uwanja wa umeme- nyenzo ya kati ambayo mwingiliano wa malipo ya umeme hutokea.

Tabia za uwanja wa umeme:

Tabia za uwanja wa umeme:

Mvutano(E) - wingi wa vekta, sawa na nguvu, ikitenda kulingana na malipo ya kipimo cha kitengo kilichowekwa mahali fulani.

Imepimwa katika N/C.

Mwelekeo- sawa na nguvu ya kaimu.

Mvutano hautegemei wala kwa nguvu wala kwa ukubwa wa malipo ya mtihani.

Superposition ya mashamba ya umeme: Nguvu ya shamba inayoundwa na chaji kadhaa ni sawa na jumla ya vekta ya nguvu za shamba za kila chaji:

Kielelezo Sehemu ya elektroniki inawakilishwa kwa kutumia mistari ya mvutano.

Mstari wa mvutano- mstari ambao tangent katika kila hatua inafanana na mwelekeo wa vector ya mvutano.

Tabia za mistari ya mvutano: haziingiliani, mstari mmoja tu unaweza kuchorwa kupitia kila nukta; hazijafungwa, huacha malipo mazuri na kuingia hasi, au kuondokana na usio na mwisho.

Aina za mashamba:

Uwanja wa umeme wa sare- uwanja ambao vekta ya nguvu katika kila hatua ni sawa kwa ukubwa na mwelekeo.

Sehemu ya umeme isiyo ya sare- shamba ambalo vekta ya ukali katika kila nukta haina usawa katika ukubwa na mwelekeo.

Sehemu ya umeme ya kila wakati- vector ya mvutano haibadilika.

Sehemu ya umeme inayobadilika- mabadiliko ya vector ya mvutano.

Kazi iliyofanywa na uwanja wa umeme ili kuhamisha chaji.

, ambapo F ni nguvu, S ni uhamisho, - pembe kati ya F na S.

Kwa uwanja sare: nguvu ni mara kwa mara.

Kazi haitegemei sura ya trajectory; kazi iliyofanywa ili kusonga kwenye njia iliyofungwa ni sifuri.

Kwa uwanja usio wa sare:

Uwezo wa uwanja wa umeme- uwiano wa kazi ambayo shamba hufanya, kusonga malipo ya umeme ya mtihani kwa infinity, kwa ukubwa wa malipo haya.

-uwezo- Tabia ya nishati ya shamba. Kipimo katika Volts

Tofauti inayowezekana:

Kama
, Hiyo

, Maana

-gradient inayowezekana.

Kwa uwanja unaofanana: tofauti inayowezekana - voltage:

. Inapimwa katika Volts, vifaa ni voltmeters.

Uwezo wa umeme- uwezo wa miili kukusanya malipo ya umeme; uwiano wa malipo kwa uwezo, ambayo daima ni mara kwa mara kwa kondakta aliyepewa.

.

Haitegemei malipo na haitegemei uwezo. Lakini inategemea ukubwa na sura ya kondakta; juu ya mali ya dielectric ya kati.

, saizi iko wapi,
- upenyezaji wa mazingira karibu na mwili.

Uwezo wa umeme huongezeka ikiwa miili yoyote - conductors au dielectrics - iko karibu.

Capacitor- kifaa cha kukusanya malipo. Uwezo wa umeme:

Capacitor ya gorofa- sahani mbili za chuma na dielectri kati yao. Uwezo wa umeme wa capacitor gorofa:

, ambapo S ni eneo la sahani, d ni umbali kati ya sahani.

Nishati ya capacitor iliyoshtakiwa sawa na kazi iliyofanywa na shamba la umeme wakati wa kuhamisha malipo kutoka sahani moja hadi nyingine.

Uhamisho mdogo wa malipo
, voltage itabadilika kuwa
, kazi imekamilika
. Kwa sababu
, na C =const,
. Kisha
. Wacha tuunganishe:

Nishati ya uwanja wa umeme:
, ambapo V=Sl ni kiasi kinachochukuliwa na uwanja wa umeme

Kwa uwanja usio sare:
.

Uzito wa uwanja wa umeme wa volumetric:
. Kipimo katika J/m 3.

Dipole ya umeme- mfumo unaojumuisha chaji mbili sawa, lakini kinyume katika ishara, chaji za umeme ziko umbali fulani kutoka kwa kila mmoja (dipole arm -l).

Tabia kuu ya dipole ni wakati wa dipole- vector sawa na bidhaa ya malipo na mkono wa dipole, unaoelekezwa kutoka kwa malipo hasi hadi chanya. Imeteuliwa
. Kipimo katika mita za Coulomb.

Dipole katika uwanja sare wa umeme.

Vikosi vifuatavyo hufanya kazi kwa kila malipo ya dipole:
Na
. Nguvu hizi zimeelekezwa kinyume na huunda wakati wa jozi ya nguvu - torque :, wapi

M - torque F - nguvu zinazofanya kazi kwenye dipole

d - mkono wa sill - mkono wa dipole

p - wakati wa dipole E - mvutano

- pembe kati ya p Eq - malipo

Chini ya ushawishi wa torque, dipole itazunguka na kujipanga katika mwelekeo wa mistari ya mvutano. Vectors p na E zitakuwa sambamba na unidirectional.

Dipole kwenye uwanja wa umeme usio sare.

Kuna torque, ambayo inamaanisha kuwa dipole itazunguka. Lakini nguvu zitakuwa zisizo sawa, na dipole itahamia mahali ambapo nguvu ni kubwa zaidi.

-gradient ya mvutano. Kadiri gradient ya mvutano inavyokuwa juu, ndivyo nguvu ya kando inavyozidi kuvuta dipole. Dipole inaelekezwa kando ya mistari ya nguvu.

Dipole uwanja wa ndani.

Lakini. Kisha:

.

Hebu dipole iwe kwenye hatua ya O na mkono wake mdogo. Kisha:

.

Fomula ilipatikana kwa kuzingatia:

Kwa hivyo, tofauti inayowezekana inategemea sine pembe ya nusu, ambayo pointi za dipole zinaonekana, na makadirio ya wakati wa dipole kwenye mstari wa moja kwa moja unaounganisha pointi hizi.

Dielectrics katika uwanja wa umeme.

Dielectric- dutu ambayo haina malipo ya bure, na kwa hiyo haifanyi sasa umeme. Hata hivyo, kwa kweli, conductivity ipo, lakini ni kidogo.

Madarasa ya dielectric:

na molekuli za polar (maji, nitrobenzene): molekuli hazina ulinganifu, vituo vya wingi wa chaji chanya na hasi haviendani, ambayo inamaanisha kuwa wana wakati wa dipole hata katika kesi wakati hakuna uwanja wa umeme.

na molekuli zisizo za polar (hidrojeni, oksijeni): molekuli ni ulinganifu, vituo vya wingi wa chaji chanya na hasi sanjari, ambayo inamaanisha hawana wakati wa dipole kwa kutokuwepo kwa uwanja wa umeme.

fuwele (kloridi ya sodiamu): mchanganyiko wa sublattices mbili, moja ambayo ni chaji chanya na nyingine hasi; kwa kutokuwepo kwa uwanja wa umeme, wakati wa jumla wa dipole ni sifuri.

Polarization- mchakato wa mgawanyo wa anga wa chaji, kuonekana kwa malipo yaliyofungwa kwenye uso wa dielectri, ambayo husababisha kudhoofika kwa uwanja ndani ya dielectri.

Mbinu za polarization:

Njia ya 1 - polarization ya electrochemical:

Kwenye elektroni - harakati za cations na anions kuelekea kwao, neutralization ya vitu; maeneo ya malipo mazuri na hasi yanaundwa. Ya sasa hupungua hatua kwa hatua. Kiwango cha kuanzishwa kwa utaratibu wa neutralization ni sifa ya muda wa kupumzika - hii ni wakati ambapo polarization emf huongezeka kutoka 0 hadi kiwango cha juu kutoka wakati shamba linatumika. = 10 -3 -10 -2 s.

Njia ya 2 - ubaguzi wa mwelekeo:

Vile vya polar visivyolipwa vinatengenezwa kwenye uso wa dielectric, i.e. jambo la polarization hutokea. Voltage ndani ya dielectri ni chini ya voltage ya nje. Wakati wa kupumzika: = 10 -13 -10 -7 s. Mzunguko 10 MHz.

Njia ya 3 - polarization ya elektroniki:

Tabia ya molekuli zisizo za polar ambazo huwa dipoles. Wakati wa kupumzika: = 10 -16 -10 -14 s. Mzunguko 10 8 MHz.

Njia ya 4 - polarization ya ioni:

Lati mbili (Na na Cl) zimehamishwa kwa jamaa.

Wakati wa kupumzika:

Njia ya 5 - polarization ya muundo mdogo:

Tabia ya miundo ya kibayolojia inapochajiwa na safu zisizochajiwa hubadilishana. Kuna ugawaji upya wa ioni kwenye sehemu zinazoweza kupenyeza nusu au ioni.

Wakati wa kupumzika: =10 -8 -10 -3 s. Mzunguko 1KHz

Tabia za nambari za kiwango cha polarization:

Umeme- hii ni harakati iliyoamuru ya malipo ya bure katika suala au katika utupu.

Masharti ya kuwepo kwa sasa ya umeme:

uwepo wa malipo ya bure

uwepo wa uwanja wa umeme, i.e. vikosi vinavyoshughulikia mashtaka haya

Nguvu ya sasa- thamani sawa na malipo ambayo hupitia sehemu yoyote ya msalaba ya kondakta kwa kila kitengo cha muda (sekunde 1)

Kipimo katika Amperes.

n - ukolezi wa malipo

q - thamani ya malipo

S - eneo la sehemu ya kondakta

- kasi ya harakati ya mwelekeo wa chembe.

Kasi ya harakati ya chembe za kushtakiwa kwenye uwanja wa umeme ni ndogo - 7 * 10 -5 m / s, kasi ya uenezi wa uwanja wa umeme ni 3 * 10 8 m / s.

Msongamano wa Sasa- kiasi cha malipo kupitia sehemu ya msalaba ya 1 m2 kwa sekunde 1.

. Imepimwa katika A/m2.

- nguvu inayofanya ion kutoka kwenye uwanja wa umeme ni sawa na nguvu ya msuguano

- uhamaji wa ion

- kasi ya harakati ya mwelekeo wa ions = uhamaji, nguvu ya shamba

Mkusanyiko mkubwa wa ions, malipo na uhamaji wao, zaidi ya conductivity maalum ya electrolyte. Wakati joto linapoongezeka, uhamaji wa ions huongezeka na conductivity ya umeme huongezeka.