Статия за електрическия заряд в атомите
Моля, наблюдавайте един от обектите около вас. Ако унищожите обект, например камък, той ще се раздели на по-малки парчета. Ако частта от камъка бъде разрушена отново, парчетата от камъка ще се превърнат в по-малки парчета. Ами ако камъкът бъде разрушен отново? Разбира се, камъкът е по-малък. Могат ли камъните да бъдат разрушени на по-малки до безброй парчета? Реалността показва, че ако един обект бъде разделен на по-малки, ще стигнем до точка, в която най-малката част от обекта не може да бъде разделена на по-малки. Най-малката част от обект, която не може да бъде разделена, се нарича атом. Така че атомите са най-малката част от всеки материал в... вселена.
Атомите са съставени от електрони, протони и неутрони. Протоните и неутроните образуват атомни ядра с дължина приблизително 10–15 метра. Електроните са извън ядрото и се движат около ядрото на атома, подобно на планетите, които се движат около слънцето. Ако се приеме, че диаметърът на атома е няколко километра, тогава атомното ядро е с размерите на билярдна топка.
и електроните са между ядрото и достигат разстояние от приблизително 10-10 метра от ядрото. Между ядрото и електрона има пространство.
Отрицателно заредените електрони са разположени по краищата на атомите, а положително заредените протони са разположени в атомното ядро. За да могат електроните да продължат да циркулират около ядрото и да не напускат атома, положително зареденото атомно ядро трябва да упражнява привличаща сила върху електрона. Силата, която привлича електроните да останат около ядрото и да не могат да бъдат отделени от атома, се нарича електрическа сила.
От друга страна, вътре в атомното ядро има положително заредени протони, така че протоните трябва да се отблъскват взаимно поради еднакъв заряд. За да останат протоните заедно в ядрото и да не се отделят от атома, трябва да има сила, която обединява протоните. Силата, която свързва протоните, за да останат заедно в атомното ядро, се нарича ядрена сила.
Масата на протона е почти същата като масата на неутрона. Приблизително 99.9% от атомната маса е съсредоточена върху атомното ядро, докато електроните имат малки маси. Маса на електрона (me) = 9.1093897 x 10-31 кг, маса на неутроните (mn) = 1.6749286 x 10-27 кг, маса на протона (mp) = 1.6726231 x 10-27 килограма.
Количеството електричество
Електроните са отрицателни, протоните са положителни, а неутроните са неутрални. Протоните или неутроните са съставени от кварки, които имат ± 1/3 и ± 2/3 пъти заряда на електроните. Кварките са най-малките частици, които образуват атомите, но досега не е установено, че кварките съществуват самостоятелно като единични частици.
Количеството електронен заряд или протонен заряд е основната единица за заряд. електрически заряд на даден обект е кратно на заряда на електрона или заряда на протона. Това се нарича квантован заряд. Например, ако най-малката част от валутата, която използваме, е 1, тогава сумата пари, която човек е заявил в кратни на най-малката валута, е 1. Например, сумата на моите пари е 2 и 3.
Количеството заряд за електрон е –e, а големината на заряда за протон е +e. Количеството заряд на даден обект е кратно на e или 1.60 x 10-19 Кулон и може да се изрази като Q = ± Ne. Q = брой заряди, ± представлява вида на заряда, N = цяло число, e = 1.60 x 10-19 Кулон.
Електрически заряд в обекти
Ако един атом има толкова електрони, колкото един протон, тогава общият електрически заряд в атома е нула и този атом е неутрален или не е електрически зареден. Броят на протоните или електроните в неутрален атом се нарича атомен номер (Z). Ако електроните са повече от един протон, тогава атомът е отрицателно зареден. Обратно, ако електроните са по-малко от протоните, те са положително заредени. Отрицателно заредените атоми се наричат отрицателни йони, докато положително заредените атоми се наричат положителни йони. Процесът на приемане или освобождаване на електрони от атом се нарича йонизация. Когато казваме, че един атом е зареден, се има предвид сумарният заряд. Например, един атом има 10 електрона и 7 протона. Този атом е отрицателно зареден, защото има излишък от 3 електрона. Така че, сумарният заряд на този атом е 3 и този тип атомен заряд е отрицателен. Фигури 3, 7, 10 са само примери, които улесняват разбирането. В действителност, количеството електрически заряд на даден обект е кратно на заряда на електрона или заряда на протона.
Ако даден обект има толкова електрони, колкото протоните, тогава той е неутрален или не е електрически зареден. Ако даден обект има повече електрони от протон, той е отрицателно зареден, докато ако даден обект има по-малко електрони от протон, той е положително зареден. Обекти, които първоначално са били неутрални, могат да бъдат заредени отрицателно чрез добавяне на електрони към обекта. В противен случай, обектите могат да бъдат заредени положително чрез намаляване на електроните в обекта.
