Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Gaan na inhoud
Wikipedia
Soek

Elektriese lading

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie

Elektriese lading is 'n fundamentele, behoue eienskap van sommigesubatomiese deeltjies wat hulelektromagnetiese interaksies bepaal. Elektronies gelaaide materie word beïnvloed deur- en wekelektromagnetiese velde op. Die interaksie tussen bewegende lading en 'n elektromagnetiese veld veroorsaak dieelektromagnetiese krag wat een van die vierfundamentele kragte is.

Elektriese lading is 'n eienskap van sommige subatomiese deeltjies, en word gediskretiseer wanneer uitgedruk word as 'n veelvoud van die sogenaamdeelementêre ladinge.Elektrone het volgens konvensie 'n lading van -1, terwylprotone die teenoorgestelde lading van +1 het.Kwarke het 'n breukdeel lading van -1/3 of +2/3. Die ekwivalenteantideeltjies het teenoorgestelde ladings. Daar is ook andergelaaide deeltjies.

In die algemeen stoot gelaaide deeltjies met dieselfde-teken lading mekaar af, terwyl deeltjies met teenoorgestelde-teken ladings mekaar aantrek. Hierdie effek word kwantitatief deurCoulomb se wet uitgedruk, wat sê dat die grootte van die afstootkrag is eweredig aan die produk van die twee ladings, en verswak eweredig tot die kwadraat van die afstand tussen die ladings.

Die elektriese lading van 'nmakroskopiese voorwerp is die som van die elektriese ladings van die voorwerp se saamgestelde dele. Die netto elektriese lading is gewoonlik nul, aangesien die natuurlike getal elektrone in elkeatoom gelyk is aan die getal protone, en die ladings dus uitkanselleer. Die gevalle waar die netto lading nie nul is nie word gereeld na verwys asstatiese elektrisiteit. Verder, selfs al is die netto lading nul, kan dit nie-uniform versprei wees (bv. a.g.v. 'n eksterneelektriese veld), en die materiaal is dangepolariseer, met die lading verwant aan die polarisasie staan bekend asgebinde lading (terwyl die oortollige lading van buite die materiaal bekend staan asvrye lading). 'n Ge-ordende beweging van gelaaide deeltjies in 'n spesifieke rigting (in metale is dit elektrone) staan bekend aselektriese stroom. Die diskrete natuur van elektriese lading was deurMichael Faraday voorgestel in sy elektroliese eksperimente, en direk gedemonstreer deurRobert Millikan in syoliedruppel eksperiment.

DieSI eenheid virelektrisiteit kwantiteit of elektriese lading is diecoulomb, wat benaderd 6.24 × 1018elementêre ladings is(die lading is 'n enkele elektron of proton). Die coulomb word gedefinieer as die hoeveelheid lading wat in een sekonde deur die deursnit van 'nelektriese geleier, wat eenampere dra, vloei. Die simboolQ word gereeld gebruik om die hoeveelheid elektrisiteit of lading aan te toon. Die hoeveelheid elektriese lading kan direk gemeet word met 'nelektrometer, of indirek gemeet met 'nballistiese galvanometer.

In formele terme moet die hoeveelheid lading as 'n veelvoud van die elementêre ladinge (lading isdiskreet, maar dit is 'n gemiddelde , macroskopiese waarde, vele grotte ordes meer as 'n enkele elementêre lading, kan dit effektiewelik enigereële waarde aanneem. Verder, in sommige gevalle is dit meer betekenisvol om van breukdele van 'n lading te praat; bv. tydens die laai van 'nkapasitor.

Geskiedenis

[wysig |wysig bron]
Coulomb's torsion balance

Soos gerapporteer deur die Antieke Griekse FilosoofThales van Miletus in ca 600vC, kan lading (ofelektrisiteit bymekaar gemaak word deurpels teen verskeie materiale te vryf, soosamber. Die Grieke het gemerk dat die gelaaide amber knopies ligte voorwerpe sooshare kon aantrek. Hulle het ook gemerk dat as hulle die amber vir lank genoeg vryf kon hulle 'n vonk laat spring. Hierdie eienskap lei vanaf dieen:triboelectric effect.

In1600 het die Engelse wetenskaplikeWilliam Gilbert teruggekeer na die onderwerp inDe Magnete, en het dieNieu-Latyn woordelectricus geskep vanηλεκτρον , die Griekse woord vir "amber", wat gelei het tot die Engelse woorde "electric" en "electricity". Hy is in1660 deurOtto von Guericke gevolg, wat, moontlik die eerste, elektrostatiesegenerator uitgevind het. Ander Europese pioniers wasRobert Boyle, wat in1675 verklaar het dat elektriese aantrekking en afstoting oor 'n vakuum uitgeoefen kan word;Stephen Gray, wat in1729 materiale asgeleiers enisolators geklassifiseer het; enC.F. du Fay, wat in1733[1] voorgestel het dat elektrisiteit in twee tipes voorkom wat mekaar uitkanselleer, en het dit uitgedruk in terme van 'n twee-vloeistof teorie. Wanneer glas met sy gevryf is , het du Fay gesê dat die glas metvitreous elektrisiteit gelaai is, en wanneer amber met pels gevryf was, dat die amber gelaai is metresinous elektrisiteit. In1839 het Michael Faraday gewys dat die skynbare skeiding tussen statiese elektrisiteit, stroom elektrisiteit en bioelektrisiteit verkeerd was, en dat almal die gevolg was van die optrede van 'n enkele tipe elektrisiteit wat in teenoorgestelde polariteite te voorskyn kom. Dit is arbitrêr watter polariteit positief genoem word. Positiewe lading kan gedefinieer word as die oorblywende lading op 'n glas staaf nadat dit met sy gevryf is.[1]

Eienskappe

[wysig |wysig bron]

Benewens die eienskappe beskryf in artikels oorelektromagnetisme, is lading 'nrelatiwistieseinvariant. Dit beteken dat wanneer 'n partikel 'n ladingq het, ongeag van die snelheid waarteen dit beweeg, behou dit die ladingq. Hierdie eienskap is eksperimenteel bevestig deur te bewys dateenheliumkern (tweeprotone en tweeneutrone saamgebind in 'n kern en beweeg rond teen hoë spoed) is dieselfde astweedeuterium kerne (een proton en een neutron saamgebind, maar wat baie stadiger beweeg as wanneer hulle in 'n helium kern sou wees).

Behoud van Lading

[wysig |wysig bron]

Die totale elektriese lading van 'ngeïsoleerde stelsel bly konstant ongeag van veranderings binne die stelsel. Hierdie wet is inherent deel van alle prosesse bekend in die fisika en kan afgelei word in 'n lokale vorm vanaf dieguage invariance van diegolfvergelyking. Die behoud van lading veroorsaak die lading-stroom kontinuïteitsvergelyking. Meer algemeen, die netto verandering inlading digtheidρ{\displaystyle \rho } binne 'n volume van integrasieV{\displaystyle V} is gelyk aan die area-integraal oor diestroom digtheidJ{\displaystyle J} op die oppervlak van die areaS{\displaystyle S}, wat op sy beurt weer gelyk is aan die nettostroomI{\displaystyle I}:

ddtVρdV=SJdS=JScosθ=I.{\displaystyle -{\frac {d}{dt}}\int _{V}\rho \,\mathrm {d} V=\int _{S}\mathbf {J} \cdot \mathrm {d} \mathbf {S} =\int JS\cos \theta =I.}

Dus, die omskakeling van elektreise lading, soos deur die kontinuïteitsvergelyking, gee die resultaat:

I=dQdt{\displaystyle I=-{\frac {dQ}{dt}}}

waarI die netto uitwaartse stroom deur 'n geslote opppervlak is, enQ die elektriese lading is binne die volume gedefinieer deur die oppervlak.

Verwysings

[wysig |wysig bron]
  1. Electromagnetic Fields (2nd Edition), Roald K. Wangsness, Wiley, 1986.ISBN 0-471-81186-6 (intermediêre vlak handboek)
Internasionaal
Nasionaal
Ontsluit van "https://af.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektriese_lading&oldid=2727017"
Kategorieë:
Versteekte kategorie:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp