Elektrik Şarj Materialı
Ətrafınızdakı obyektlərdən birinə diqqət yetirin. Əgər bir obyekti, məsələn, bir qayanı məhv etsəniz, qaya bir neçə kiçik hissəyə bölünəcək. Qaya yenidən əzilərsə, qaya daha da kiçik hissələrə çevriləcək. Bəs qaya parçaları yenidən əzilərsə necə olacaq? Əlbəttə ki, qaya parçaları əzilir və daha da kiçik hissələrə çevrilir. Qayalar sonsuz olana qədər daha kiçik hissələrə bölünə bilərmi? Fakt göstərir ki, hər hansı bir obyekt daha kiçik hissələrə bölünərsə, obyektin ən kiçik hissəsinin daha kiçik hissələrə bölünə bilməyəcəyi bir nöqtəyə çatacaq. Daha çox bölünə bilməyən bir obyektin ən kiçik hissəsinə atom deyilir. Beləliklə, atom kainatdakı hər bir maddənin ən kiçik hissəsidir.
Atomlarda elektrik yükü
Atomlar elektron, proton və neytronlardan ibarətdir. Proton və neytronlar təxminən 10-15 metr ölçüsündə olan atom nüvəsini əmələ gətirir . Elektronlar nüvənin xaricində yerləşir və planetlər Günəş ətrafında fırlandığı kimi onun ətrafında fırlanır. Atomun diametrinin bir neçə kilometr olduğunu fərz etsək, nüvə bilyard topu ölçüsündədir və elektronlar nüvənin içərisində yerləşir və təxminən 10-10 metr məsafəyə çatır . Nüvə ilə elektron arasında boşluq var.
Mənfi yüklü elektronlar atomun kənarlarında, müsbət yüklü protonlar isə nüvədə yerləşir. Elektronların nüvənin ətrafında fırlanmasını və atomdan çıxmamasını təmin etmək üçün müsbət yüklü nüvə elektronlara cəlbedici qüvvə tətbiq etməlidir. Elektronların nüvənin ətrafında fırlanmasını təmin edən və onların çıxmasının qarşısını alan bu qüvvəyə elektrik qüvvəsi deyilir.
Əksinə, atom nüvəsinin içərisində müsbət yüklü protonlar var, ona görə də onlar eyni yükə malik olduqları üçün təbii olaraq bir-birini itələyirlər. Protonları atom nüvəsində bir yerdə saxlamaq və atomdan ayrılmalarının qarşısını almaq üçün onları bir yerdə saxlayan bir qüvvə olmalıdır. Atom nüvəsində protonları bir yerdə saxlayan qüvvəyə nüvə qüvvəsi deyilir.
Protonun kütləsi, demək olar ki, neytronun kütləsi ilə eynidir. Atom kütləsinin təxminən 99,9%-i nüvədə cəmləşib, elektronların kütləsi isə çox kiçikdir. Elektronun kütləsi (m e ) = 9,1093897 x 10 -31 kq, neytronun kütləsi (m n ) = 1,6749286 x 10 -27 kq və protonun kütləsi (m p ) = 1,6726231 x 10 -27 kq-dır.
Elektrik yükünün miqdarı
Elektronlar mənfi yüklü, protonlar müsbət yüklü, neytronlar isə elektrik cəhətdən neytraldır. Atom nüvəsini təşkil edən proton və neytronlar, elektronların yükünün təxminən 1/3 və təxminən 2/3 qatına bərabər olan kvarklardan ibarətdir. Kvarklar atomları təşkil edən ən kiçik hissəciklərdir, lakin indiyə qədər kvarkların tək hissəciklər kimi mövcud olduğu aşkar edilməyib.
Elektron yükünün və ya proton yükünün böyüklüyü əsas yük vahididir. Bir cismin elektrik yükünün böyüklüyü elektron yükünün və ya proton yükünün qatıdır. Buna kvant yükü deyilir . Məsələn, istifadə etdiyimiz ən kiçik valyuta nominalı 100 rupiyadırsa, onda bir insanın sahib olduğu pul miqdarı ən kiçik valyutanın, yəni 100 rupiyanın qatları ilə ifadə olunur. Məsələn, mənim pulumun məbləği 100.000-dir və bu 100.000-i 100-ə bölmək olar. Pulumun məbləğinin 100.002 olması qəribə olardı, çünki 2 rupiya nominalı yoxdur. Eynilə, bir cismin yük miqdarı. Bir elektronun yük miqdarı -e, protonun yük miqdarı isə +e-dir. Bir cismin yük miqdarı e və ya 1,60 x 10 -19 Kulonun qatıdır və Q = ±Ne ilə ifadə edilə bilər. Q = yük miqdarı, ± yükün növünü, N = tam ədədi, e = 1,60 x 10 -19 Kulon ədədini təmsil edir.
Cisimlərdə Elektrik Yükü
Əgər bir atomun protonlarla eyni sayda elektronu varsa, onda atomdakı ümumi elektrik yükü sıfırdır və atom neytraldır, yəni elektrik yükü yoxdur. Neytral atomdakı proton və ya elektronların sayına atom nömrəsi (Z) deyilir . Əgər protonlardan daha çox elektron varsa, atom mənfi yüklüdür. Əksinə, protonlardan daha az elektron varsa, atom müsbət yüklüdür. Mənfi yüklü atomlara mənfi ionlar , müsbət yüklü atomlara isə müsbət ionlar deyilir . Atomdan elektronların udulması və ya buraxılması prosesi ionlaşma adlanır . Bir atomun yüklü olduğu deyildikdə, ümumi yükü və ya xalis yükü nəzərdə tuturuq. Məsələn, bir atomun 10 elektronu və 7 protonu var. Bu atom mənfi yüklüdür, çünki onun 3 artıq mənfi yüklü elektronu var. Beləliklə, bu atomun xalis yükü 3-dür və bu atomun yük növü mənfidir. 3, 7, 10 rəqəmləri sadəcə başa düşülməsini asanlaşdırmaq üçün nümunələrdir. Əslində, bir cismin elektrik yükünün miqdarı elektron yükünün və ya proton yükünün qatıdır.
Əgər bir cismin proton sayı qədər elektronu varsa, deməli, cisim neytraldır və ya elektrik yükü yoxdur. Əgər bir cismin proton sayından çox elektronu varsa, deməli, cisim mənfi yükə malikdir, əksinə, əgər bir cismin proton sayından az elektronu varsa, deməli, cismin müsbət yükü var. Əvvəlcə neytral olan bir cisim, cisimə elektron əlavə etməklə mənfi yüklənə bilər, halbuki bir cisimdəki elektronları azaltmaqla müsbət yüklənə bilər.
