Atomlardakı elektrik yükü haqqında məqalə
Ətrafınızdakı əşyalardan birinə diqqət yetirin. Məsələn, bir əşyanı, yəni daşı məhv etsəniz, daş daha kiçik hissələrə bölünəcək. Daşın bir hissəsi yenidən məhv edilərsə, daş parçaları daha kiçik hissələrə çevriləcək. Bəs daş yenidən məhv edilərsə necə olacaq? Əlbəttə ki, daş daha kiçikdir. Daşlar daha kiçikdən sonsuza qədər parçalara bölünə bilərmi? Reallıq göstərir ki, bir əşya daha kiçik hissələrə bölündükdə, əşyanın ən kiçik hissəsinin daha kiçik hissələrə bölünə bilməyəcəyi bir nöqtəyə çatacaq. Bölünə bilməyən əşyanın ən kiçik hissəsinə atom deyilir. Beləliklə, atomlar kainatdakı hər bir materialın ən kiçik hissəsidir.
Atomlar elektron, proton və neytronlardan ibarətdir. Proton və neytronlar təxminən 10-15 metr uzunluğunda atom nüvələrini əmələ gətirir. Elektronlar nüvənin xaricindədir və planetlərin Günəş ətrafında hərəkət etməsi kimi atomun nüvəsi ətrafında hərəkət edir. Atomun diametrinin bir neçə kilometr olduğu fərz edilirsə, atom nüvəsi bilyard topu ölçüsündədir.
və elektronlar nüvə arasında yerləşir və nüvədən təxminən 10-10 metr məsafəyə çatır. Nüvə ilə elektron arasında boşluq var.
Mənfi yüklü elektronlar atomların kənarında, müsbət yüklü protonlar isə atom nüvəsində yerləşir. Elektronların nüvədə dövran etməsi və atomdan çıxmaması üçün müsbət yüklü atom nüvəsi elektrona cəlbedici qüvvə tətbiq etməlidir. Elektronları nüvənin ətrafında qalmağa cəlb edən və atomdan ayrıla bilməyən qüvvəyə elektrik qüvvəsi deyilir.
Digər tərəfdən, atom nüvəsinin içərisində müsbət yüklü protonlar var ki, protonlar eyni yükə görə bir-birini itələsinlər. Protonların nüvədə birlikdə qalması və atomdan ayrı qalmaması üçün protonları birləşdirən bir qüvvə olmalıdır. Protonları atom nüvəsində birlikdə qalmaları üçün bağlayan qüvvəyə nüvə qüvvəsi deyilir.
Proton kütləsi, demək olar ki, neytron kütləsi ilə eynidir. Atom kütləsinin təxminən 99.9%-i atom nüvəsində mərkəzləşib, elektronların kütlələri isə çox kiçikdir. Elektronun kütləsi (mE) = 9.1093897 x 10 -31 kq, neytronun kütləsi (mN) = 1.6749286 x 10 -27 kq, protonun kütləsi (mp) = 1.6726231 x 10 -27 kq.
Elektrik enerjisinin miqdarı
Elektronlar mənfi, protonlar müsbət, neytronlar isə neytraldır. Protonlar və ya neytronlar elektronların yükünün ± 1/3 və ± 2/3 qatına malik kvarklardan ibarətdir. Kvarklar atomları əmələ gətirən ən kiçik hissəciklərdir, lakin indiyə qədər kvarkların tək hissəciklər kimi mövcud olduğu aşkar edilməyib.
Elektron yükünün miqdarı və ya proton yükü əsas yük vahididir. Bir cismin elektrik yükü elektron yükünün və ya proton yükünün qatıdır. Buna kvant yükü deyilir. Məsələn, istifadə etdiyimiz valyutanın ən kiçik kəsri 1-dirsə, bir insanın ən kiçik valyutanın qatları ilə ifadə etdiyi pul miqdarı 1-dir. Məsələn, mənim pulumun miqdarı 2 və 3-dür.
Elektron üçün yük miqdarı –e, proton üçün yükün böyüklüyü isə +e-dir. Bir cismin yük miqdarı e-nin və ya 1.60 x 10 -19 Kulonun qatıdır və Q = ± Ne ilə ifadə edilə bilər. Q = yüklərin sayı, ± yükün növünü, N = tam ədədi, e = 1.60 x 10 -19 Kulonu təmsil edir.
Cisimlərdə elektrik yükü
Əgər bir atomun proton qədər elektronu varsa, atomdakı ümumi elektrik yükü sıfırdır və bu atom neytral və ya elektrik yüklü deyil. Neytral atomdakı proton və ya elektronların sayına atom ədədi (Z) deyilir. Elektronlar bir protondan çoxdursa, atom mənfi yüklüdür. Əksinə, elektronlar protonlardan azdırsa, onlar müsbət yüklüdürlər. Mənfi yüklü atomlara mənfi ionlar, müsbət yüklü atomlara isə müsbət ionlar deyilir. Atomdan elektronların qəbul edilməsi və ya buraxılması prosesi ionlaşma adlanır. Bir atomun yüklü olduğu deyildikdə, xalis yük nəzərdə tutulur. Məsələn, bir atomun 10 elektronu və 7 protonu var. Bu atom mənfi yüklüdür, çünki artıq 3 elektrona malikdir. Beləliklə, bu atomun xalis yükü 3-dür və bu tip atom yükü mənfidir. Şəkil 3, 7, 10 yalnız başa düşməyi asanlaşdıran nümunələrdir. Əslində, bir cismin elektrik yükünün miqdarı elektron yükünün və ya proton yükünün qatıdır.
Əgər bir cismin protonlar qədər elektronu varsa, deməli, cisim neytraldır və ya elektrik yüklü deyil. Əgər bir cismin protondan daha çox elektronu varsa, cisim mənfi yüklüdür, halbuki bir cismin protondan daha az elektronu varsa, cisim müsbət yüklüdür. Əvvəlcə neytral olan cisimlər, cisimə elektron əlavə etməklə mənfi yüklü edilə bilər. Əks halda, cisimdəki elektronları azaltmaqla cisimlər müsbət yüklü edilə bilər.
