O que é uma carga elétrica em que unidades é medida
Histórico de descoberta
Mesmo na antiguidade, percebeu-se que, se você esfregar âmbar sobre a seda, a pedra começará a atrair objetos leves. William Hilbert estudou esses experimentos até o final do século XVI. No relatório de progresso, objetos que podem atrair outros corpos são chamados eletrificados.
As descobertas a seguir, em 1729, foram feitas por Charles Dufe, observando o comportamento dos corpos durante seu atrito contra diferentes assuntos. Assim, ele provou a existência de dois tipos de cargas: a primeira é formada pelo atrito da resina na lã e a segunda pelo atrito do vidro na seda. Seguindo a lógica, ele os chamou de "alcatrão" e "vidro". Benjamin Franklin também investigou esta questão e introduziu os conceitos de carga positiva e negativa. Na ilustração - B. Franklin pega um raio.
Charles Coulomb, cujo retrato é mostrado abaixo, descobriu a lei, que mais tarde foi nomeada Lei do pendente. Ele descreveu a interação de duas cargas pontuais. Também pude medir o valor e inventado para esse equilíbrio de torção, que discutiremos mais adiante.
E no início do século passado, Robert Milliken, como resultado dos experimentos, provou sua discrição. Isso significa que a carga de cada corpo é igual a todo o múltiplo da carga elétrica elementar e o elétron é elementar.
Informação teórica
Uma carga elétrica é a capacidade dos corpos para criar um campo eletromagnético. Em física, a seção eletrostática estuda as interações de cargas imóveis em relação ao sistema inercial selecionado.
O que é medido
A unidade de medida no sistema SI é chamada "Coulomb" - é uma carga elétrica que passa através de uma seção transversal do condutor de 1 Ampere em 1 segundo.
A designação da letra é Q ou q. Pode levar valores positivos e negativos. O nome é em homenagem ao físico Charles Coulomb, ele derivou uma fórmula para encontrar as forças de interação entre eles, é chamada de "Lei de Coulomb":
Nele, q1, q2 são os módulos de carga, r é a distância entre eles, k é o coeficiente de proporcionalidade.
A fórmula é semelhante à lei da atração, em princípio, descreve uma interação semelhante. Tem a menor massa. Sua carga elétrica é negativa e é igual a:
-1,6 * 10 ^ (- 19) C
Um pósitron é o valor oposto a um elétron; ele também consiste em uma carga elementar positiva.
Além de discreta, quantizada ou medida em porções, também é válida a Lei de Conservação de Cargas, que afirma que em um sistema fechado as cargas de ambos os signos podem ocorrer apenas simultaneamente. Em termos simples, a soma algébrica (levando em conta os sinais) das cargas de partículas e corpos em um sistema fechado (isolado) sempre permanece inalterada. Não muda com o tempo ou com o movimento de uma partícula, é constante durante sua vida útil. As partículas carregadas mais simples são convencionalmente comparadas com as cargas elétricas.
A lei de conservação de cargas elétricas foi confirmada pela primeira vez por Michael Faraday em 1843. Esta é uma das leis fundamentais da física.
Condutores, Semicondutores e Dielétricos
Existem muitas cobranças gratuitas nos condutores. Eles se movem livremente por todo o corpo. Quase não há portadores livres nos semicondutores, mas se um pouco de energia é transferida para o corpo, eles são formados, como resultado do qual o corpo começa a conduzir uma corrente elétrica, ou seja, cargas elétricas começam a se mover. Os dielétricos são substâncias em que o número de transportadores livres é mínimo, portanto a corrente não pode fluir através deles ou pode, sob certas condições, por exemplo, uma voltagem muito alta.
Qual é a interação
As cargas elétricas são atraídas e repelidas uma da outra. Isso é semelhante à interação dos ímãs. Todo mundo sabe que se você esfregar uma régua ou caneta esferográfica no cabelo, ela ficará eletrificada. Se nesse estado você o levar ao papel, ele ficará grudado no plástico eletrificado. Durante a eletrificação, ocorre a redistribuição das cargas, de modo que em uma parte do corpo elas se tornam maiores e, na outra, menos.
Pelo mesmo motivo, às vezes você fica chocado com um suéter de lã ou outras pessoas quando toca neles.
Conclusão: cargas elétricas com um sinal tendem uma a outra e com sinais diferentes elas se repelem. Eles fluem de um corpo para outro quando se tocam.
Métodos de medição
Existem várias maneiras de medir a carga elétrica, vejamos algumas delas. O dispositivo de medição é chamado de balança de torção.
As escalas de pingente são as escalas de torção de sua invenção. O ponto é que uma haste leve com duas esferas nas extremidades e uma bola carregada estacionária é suspensa em um vaso em um fio de quartzo. A segunda extremidade da linha é fixada à tampa. A bola estacionária é removida para informar a carga, após a qual você precisa instalá-la novamente na embarcação. Depois disso, a peça suspensa na linha começará a se mover. Uma escala graduada é marcada no navio. O princípio de sua ação é refletido no vídeo.
Outro dispositivo para medir a carga elétrica é um eletroscópio. Como os anteriores, é um vaso de vidro com um eletrodo no qual são fixadas duas folhas de metal. O corpo carregado é levado para a extremidade superior do eletrodo, ao longo do qual a carga flui para a folha, como resultado, ambas as folhas serão carregadas com o mesmo nome e começarão a repelir. A quantidade de carga é determinada pelo quanto eles se desviam.
Um eletrômetro é outro dispositivo de medição. Consiste em uma haste de metal e uma seta rotativa. Quando um corpo carregado toca o eletrômetro, as cargas fluem da haste para a seta, a seta se desvia e indica um determinado valor na balança.
No final, recomendamos assistir a outro vídeo útil sobre o tema:
Examinamos uma quantidade física importante. Os ensinamentos sobre o assunto expandiram significativamente o conhecimento sobre eletricidade em geral. A contribuição para a ciência e a tecnologia é bastante significativa, e o campo de aplicação desse conhecimento também está relacionado à medicina. Os ionizadores de ar têm um efeito positivo no corpo humano: eles aceleram o processo de entrega de oxigênio do ar para as células. Um exemplo de tal dispositivo é o lustre Chizhevsky.Agora você sabe o que é uma carga elétrica e como é medida.
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