Deunydd Gwefr Trydanol
Sylwch ar un o'r gwrthrychau o'ch cwmpas. Os byddwch chi'n dinistrio gwrthrych, er enghraifft craig, bydd y graig yn hollti'n sawl darn llai. Os caiff y graig ei malu eto, bydd y graig yn troi'n ddarnau llai fyth. Beth os caiff y darnau craig eu malu eto? Wrth gwrs, caiff y darnau craig eu malu a'u troi'n ddarnau llai fyth. A ellir rhannu creigiau'n ddarnau llai fyth nes eu bod yn anfeidraidd? Mae'r ffaith yn dangos y bydd unrhyw wrthrych, os caiff ei rannu'n ddarnau llai, yn cyrraedd pwynt lle na ellir rhannu'r rhan leiaf o'r gwrthrych yn ddarnau llai. Gelwir y rhan leiaf o wrthrych na ellir ei rhannu ymhellach yn atom. Felly atom yw'r rhan leiaf o bob mater yn y bydysawd.
Gwefr Trydanol mewn Atomau
Mae atomau wedi'u gwneud o electronau, protonau a niwtronau. Mae protonau a niwtronau yn ffurfio'r niwclews atomig, sy'n mesur tua 10-15 metr . Mae electronau wedi'u lleoli y tu allan i'r niwclews ac yn ei orbitio fel mae planedau'n orbitio'r haul. Gan dybio bod diamedr atom yn sawl cilomedr, mae'r niwclews tua maint pêl biliards, gydag electronau wedi'u lleoli o fewn y niwclews, gan gyrraedd pellter o tua 10-10 metr . Rhwng y niwclews ac electron mae gofod gwag.
Mae electronau â gwefr negatif wedi'u lleoli ar ymylon yr atom, ac mae protonau â gwefr bositif wedi'u lleoli yn y niwclews. Er mwyn cadw electronau yn cylchdroi'r niwclews a pheidio â dianc o'r atom, rhaid i'r niwclews â gwefr bositif roi grym deniadol ar yr electronau. Gelwir y grym hwn, sy'n cadw electronau yn cylchdroi'r niwclews ac yn eu hatal rhag dianc, yn rym trydanol.
I'r gwrthwyneb, y tu mewn i'r niwclews atomig mae protonau â gwefr bositif, felly maen nhw'n gwrthyrru ei gilydd yn naturiol oherwydd bod ganddyn nhw'r un gwefr. I gadw'r protonau gyda'i gilydd yn y niwclews atomig a'u hatal rhag gwahanu oddi wrth yr atom, rhaid i rym eu dal gyda'i gilydd. Gelwir y grym sy'n dal y protonau gyda'i gilydd yn y niwclews atomig yn rym niwclear.
Mae màs proton bron yr un fath â màs niwtron. Mae tua 99,9% o fàs atom wedi'i ganoli yn y niwclews, tra bod gan electronau fàs bach iawn. Màs electron (m e ) = 9,1093897 x 10 -31 kg, màs niwtron (m n ) = 1,6749286 x 10 -27 kg, a màs proton (m p ) = 1,6726231 x 10 -27 kg.
Maint y Gwefr Drydanol
Mae electronau wedi'u gwefru'n negatif, mae protonau wedi'u gwefru'n bositif, ac mae niwtronau'n drydanol niwtral. Mae'r protonau a'r niwtronau sy'n ffurfio'r niwclews atomig wedi'u gwneud o gwarciau, sydd â gwefrau tua 1/3 a thua 2/3 gwaith gwefrau electronau. Cwarciau yw'r gronynnau lleiaf sy'n ffurfio atomau, ond hyd yn hyn, nid yw cwarciau wedi'u canfod yn bodoli ar eu pen eu hunain fel gronynnau sengl.
Maint gwefr yr electron neu wefr y proton yw'r uned sylfaenol o wefr. Mae maint gwefr drydanol gwrthrych yn lluosrif o wefr yr electron neu wefr y proton. Gelwir hyn yn wefr wedi'i meintioli . Er enghraifft, os yw'r enwad lleiaf o arian cyfred a ddefnyddiwn yn 100 rupiah, yna mynegir swm yr arian sydd gan berson mewn lluosrifau o'r arian cyfred lleiaf, sef 100 rupiah. Er enghraifft, swm fy arian yw 100.000 a gellir rhannu'r 100.000 hwn â 100. Byddai'n rhyfedd pe bai swm fy arian yn 100.002 oherwydd nad oes enwad o 2 rupiah. Yn yr un modd, swm gwefr gwrthrych. Swm gwefr electron yw -e a swm gwefr proton yw +e. Mae swm gwefr gwrthrych yn lluosrif o e neu 1,60 x 10-19 Coulomb a gellir ei fynegi trwy Q = ±Ne. Q = swm y gwefr, ± yn cynrychioli'r math o wefr, N = cyfanrif, e = 1,60 x 10-19 Coulomb.
Gwefr Trydanol mewn Gwrthrychau
Os oes gan atom yr un nifer o electronau â phrotonau, yna mae cyfanswm y gwefr drydanol yn yr atom yn sero, ac mae'r atom yn niwtral, sy'n golygu nad oes ganddo wefr drydanol. Gelwir nifer y protonau neu'r electronau mewn atom niwtral yn rhif atomig (Z) . Os oes mwy o electronau na phrotonau, mae'r atom wedi'i wefru'n negatif. I'r gwrthwyneb, os oes llai o electronau na phrotonau, mae'r atom wedi'i wefru'n bositif. Gelwir atomau â gwefr negatif yn ïonau negatif , tra bod atomau â gwefr bositif yn cael eu galw'n ïonau positif . Gelwir y broses o amsugno neu ryddhau electronau o atom yn ïoneiddio . Pan ddywedwn fod atom wedi'i wefru, rydym yn golygu'r cyfanswm gwefr neu'r gwefr net. Er enghraifft, mae gan atom 10 electron a 7 proton. Mae'r atom hwn wedi'i wefru'n negatif oherwydd bod ganddo 3 electron â gwefr negatif gormodol. Felly mae gwefr net yr atom hwn yn 3, ac mae math gwefr yr atom hwn yn negatif. Dim ond enghreifftiau yw'r rhifau 3, 7, 10 i'w gwneud hi'n haws i'w ddeall. Mewn gwirionedd, mae faint o wefr drydanol gwrthrych yn lluosrif o wefr yr electron neu wefr y proton.
Os oes gan wrthrych gymaint o electronau â phrotonau, yna mae'r gwrthrych yn niwtral neu nid oes ganddo wefr drydanol. Os oes gan wrthrych fwy o electronau na phrotonau yna mae gan y gwrthrych wefr negatif, i'r gwrthwyneb os oes gan wrthrych lai o electronau na phrotonau yna mae gan y gwrthrych wefr bositif. Gellir gwneud gwrthrych a oedd yn niwtral i ddechrau yn cael ei wefru'n negatif trwy ychwanegu electronau at y gwrthrych, tra gellir gwneud gwrthrych yn cael ei wefru'n bositif trwy leihau'r electronau yn y gwrthrych.
