Elektriese Lading Materiaal
Let asseblief op een van die voorwerpe rondom jou. As jy 'n voorwerp vernietig, byvoorbeeld 'n rots, sal die rots in verskeie kleiner stukkies verdeel. As die rots weer vergruis word, sal die rots in nog kleiner stukkies verander. Wat as die rotsstukke weer vergruis word? Natuurlik word die rotsstukke vergruis en in nog kleiner stukkies verander. Kan rotse in nog kleiner stukkies verdeel word totdat hulle oneindig is? Die feit toon dat enige voorwerp, as dit in kleiner stukkies verdeel word, by 'n punt sal kom waar die kleinste deel van die voorwerp nie meer in kleiner stukkies verdeel kan word nie. Die kleinste deel van 'n voorwerp wat nie verder verdeel kan word nie, word 'n atoom genoem. Dus is 'n atoom die kleinste deel van elke materie in die heelal.
Elektriese Lading in Atome
Atome bestaan uit elektrone, protone en neutrone. Protone en neutrone vorm die atoomkern, wat ongeveer 10-15 meter meet . Elektrone is buite die kern geleë en wentel daarom soos planete om die son wentel. As ons aanvaar dat die deursnee van 'n atoom etlike kilometers is, is die kern omtrent so groot soos 'n biljartbal, met elektrone binne die kern wat 'n afstand van ongeveer 10-10 meter bereik . Tussen die kern en 'n elektron is leë ruimte.
Negatief gelaaide elektrone is aan die rande van die atoom geleë, en positief gelaaide protone is in die kern geleë. Om elektrone in die kern te laat wentel en nie uit die atoom te laat ontsnap nie, moet die positief gelaaide kern 'n aantrekkingskrag op die elektrone uitoefen. Hierdie krag, wat elektrone in die kern laat wentel en verhoed dat hulle ontsnap, word die elektriese krag genoem.
Omgekeerd, binne die atoomkern is positief gelaaide protone, so hulle stoot mekaar natuurlik af omdat hulle dieselfde lading het. Om die protone in die atoomkern bymekaar te hou en te verhoed dat hulle van die atoom skei, moet 'n krag hulle bymekaar hou. Die krag wat die protone in die atoomkern bymekaar hou, word die kernkrag genoem.
Die massa van 'n proton is amper dieselfde as die massa van 'n neutron. Ongeveer 99,9% van 'n atoom se massa is in die kern gekonsentreer, terwyl elektrone 'n baie klein massa het. Die massa van 'n elektron (m e ) = 9,1093897 x 10 -31 kg, die massa van 'n neutron (m n ) = 1,6749286 x 10 -27 kg, en die massa van 'n proton (m p ) = 1,6726231 x 10 -27 kg.
Hoeveelheid elektriese lading
Elektrone is negatief gelaai, protone is positief gelaai, en neutrone is elektries neutraal. Die protone en neutrone wat die atoomkern uitmaak, bestaan uit kwarke, wat ladings het van ongeveer 1/3 en ongeveer 2/3 keer dié van elektrone. Kwarke is die kleinste deeltjies waaruit atome bestaan, maar tot dusver is daar nog nie gevind dat kwarke alleen as enkele deeltjies bestaan nie.
Die grootte van die elektronlading of protonlading is die basiese eenheid van lading. Die grootte van 'n voorwerp se elektriese lading is 'n veelvoud van die elektronlading of protonlading. Dit word 'n gekwantiseerde lading genoem . Byvoorbeeld, as die kleinste denominasie van geldeenheid wat ons gebruik 100 rupia is, dan word die hoeveelheid geld wat 'n persoon het uitgedruk in veelvoude van die kleinste geldeenheid, naamlik 100 rupia. Byvoorbeeld, die bedrag van my geld is 100 000 en hierdie 100 000 kan deur 100 gedeel word. Dit sou vreemd wees as die bedrag van my geld 100 002 was, want daar is geen denominasie van 2 rupia nie. Net so, die hoeveelheid lading van 'n voorwerp. Die hoeveelheid lading van 'n elektron is -e en die hoeveelheid lading van 'n proton is +e. Die hoeveelheid lading van 'n voorwerp is 'n veelvoud van e of 1,60 x 10-19 Coulomb en kan uitgedruk word deur Q = ±Ne. Q = hoeveelheid lading, ± verteenwoordig die tipe lading, N = heelgetal, e = 1,60 x 10-19 Coulomb.
Elektriese Lading in Voorwerpe
As 'n atoom dieselfde aantal elektrone as protone het, dan is die totale elektriese lading in die atoom nul, en die atoom is neutraal, wat beteken dat dit geen elektriese lading het nie. Die aantal protone of elektrone in 'n neutrale atoom word die atoomgetal (Z) genoem . As daar meer elektrone as protone is, is die atoom negatief gelaai. Omgekeerd, as daar minder elektrone as protone is, is die atoom positief gelaai. Negatief gelaaide atome word negatiewe ione genoem, terwyl positief gelaaide atome positiewe ione genoem word . Die proses om elektrone van 'n atoom te absorbeer of vry te stel, word ionisasie genoem . Wanneer ons sê 'n atoom is gelaai, bedoel ons die totale lading of netto lading. Byvoorbeeld, 'n atoom het 10 elektrone en 7 protone. Hierdie atoom is negatief gelaai omdat dit 3 oortollige negatief gelaaide elektrone het. Dus is die netto lading van hierdie atoom 3, en die tipe atoomlading is negatief. Die getalle 3, 7, 10 is net voorbeelde om dit makliker te verstaan. In werklikheid is die hoeveelheid elektriese lading van 'n voorwerp 'n veelvoud van die elektronlading of protonlading.
As 'n voorwerp soveel elektrone as protone het, dan is die voorwerp neutraal of het geen elektriese lading nie. As 'n voorwerp meer elektrone as protone het, dan het die voorwerp 'n negatiewe lading, omgekeerd, as 'n voorwerp minder elektrone as protone het, dan het die voorwerp 'n positiewe lading. 'n Voorwerp wat aanvanklik neutraal was, kan negatief gelaai word deur elektrone by die voorwerp te voeg, terwyl 'n voorwerp positief gelaai kan word deur die elektrone in die voorwerp te verminder.
