Էլեկտրական լիցքի նյութ
Խնդրում եմ ուշադրություն դարձրեք ձեր շուրջը գտնվող առարկաներից մեկին։ Եթե դուք ոչնչացնեք որևէ առարկա, օրինակ՝ ժայռը, այն կբաժանվի մի քանի փոքր կտորների։ Եթե ժայռը կրկին մանրացվի, այն կվերածվի ավելի փոքր կտորների։ Ի՞նչ կլինի, եթե ժայռի կտորները կրկին մանրացվեն։ Իհարկե, ժայռի կտորները մանրացվում են և վերածվում ավելի փոքր կտորների։ Կարո՞ղ են ժայռերը բաժանվել ավելի փոքր կտորների, մինչև դրանք անվերջանան։ Փաստը ցույց է տալիս, որ ցանկացած առարկա, եթե բաժանվի ավելի փոքր կտորների, կհասնի այն կետին, որտեղ առարկայի ամենափոքր մասը չի կարող բաժանվել ավելի փոքր կտորների։ Մարմնի ամենափոքր մասը, որը չի կարող հետագայում բաժանվել, կոչվում է ատոմ։ Այսպիսով, ատոմը տիեզերքի յուրաքանչյուր նյութի ամենափոքր մասն է։
Էլեկտրական լիցքը ատոմներում
Ատոմները կազմված են էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից: Պրոտոններն ու նեյտրոնները կազմում են ատոմային միջուկը, որի չափը մոտավորապես 10-15 մետր է: Էլեկտրոնները գտնվում են միջուկից դուրս և պտտվում են դրա շուրջը, ինչպես մոլորակները՝ արևի շուրջը: Ենթադրելով, որ ատոմի տրամագիծը մի քանի կիլոմետր է, միջուկը մոտավորապես բիլիարդի գնդակի չափ է, որի էլեկտրոնները գտնվում են միջուկի ներսում՝ հասնելով մոտավորապես 10-10 մետր հեռավորության : Միջուկի և էլեկտրոնի միջև կա դատարկ տարածություն:
Բացասաբար լիցքավորված էլեկտրոնները տեղակայված են ատոմի եզրերին, իսկ դրական լիցքավորված պրոտոնները՝ միջուկում։ Որպեսզի էլեկտրոնները պտտվեն միջուկի շուրջը և չփախչեն ատոմից, դրական լիցքավորված միջուկը պետք է ձգողական ուժ գործադրի էլեկտրոնների վրա։ Այս ուժը, որը պահում է էլեկտրոնները պտտվել միջուկի շուրջը և կանխում դրանց դուրս գալը, կոչվում է էլեկտրական ուժ։
Եվ հակառակը, ատոմային միջուկի ներսում կան դրական լիցքավորված պրոտոններ, ուստի դրանք բնականաբար վանում են միմյանց, քանի որ ունեն նույն լիցքը: Ատոմային միջուկում պրոտոնները միասին պահելու և ատոմից դրանց անջատումը կանխելու համար պետք է որևէ ուժ դրանք միասին պահի: Ատոմային միջուկում պրոտոնները միասին պահող ուժը կոչվում է միջուկային ուժ:
Պրոտոնի զանգվածը գրեթե նույնն է, ինչ նեյտրոնի զանգվածը։ Ատոմի զանգվածի մոտավորապես 99,9%-ը կենտրոնացած է միջուկում, մինչդեռ էլեկտրոններն ունեն շատ փոքր զանգված։ Էլեկտրոնի զանգվածը (մ e ) = 9,1093897 x 10 -31 կգ, նեյտրոնի զանգվածը (մ n ) = 1,6749286 x 10 -27 կգ, իսկ պրոտոնի զանգվածը (մ p ) = 1,6726231 x 10 -27 կգ։
Էլեկտրական լիցքի քանակը
Էլեկտրոնները բացասական լիցքավորված են, պրոտոնները՝ դրական, իսկ նեյտրոնները՝ էլեկտրականորեն չեզոք։ Ատոմային միջուկը կազմող պրոտոններն ու նեյտրոնները կազմված են քվարկներից, որոնց լիցքերը մոտավորապես 1/3 և մոտավորապես 2/3 անգամ մեծ են էլեկտրոնների լիցքերից։ Քվարկները ատոմները կազմող ամենափոքր մասնիկներն են, սակայն մինչ օրս քվարկները չեն հայտնաբերվել առանձին՝ որպես առանձին մասնիկներ։
Էլեկտրոնի կամ պրոտոնի լիցքի մեծությունը լիցքի հիմնական միավորն է: Մարմնի էլեկտրական լիցքի մեծությունը էլեկտրոնային կամ պրոտոնի լիցքի բազմապատիկն է: Սա կոչվում է քվանտացված լիցք : Օրինակ, եթե մեր օգտագործած ամենափոքր արժույթը 100 ռուփի է, ապա մարդու ունեցած փողի քանակը արտահայտվում է ամենափոքր արժույթի՝ 100 ռուփիի բազմապատիկներով: Օրինակ, իմ փողի քանակը 100.000 է, և այդ 100.000-ը կարելի է բաժանել 100-ի: Տարօրինակ կլիներ, եթե իմ փողի քանակը 100.002 լիներ, քանի որ 2 ռուփիի անվանական արժեք չկա: Նմանապես, մարմնի լիցքի քանակը: Էլեկտրոնի լիցքի քանակը -e է, իսկ պրոտոնի լիցքի քանակը՝ +e: Մարմնի լիցքի քանակը e-ի բազմապատիկն է կամ 1,60 x 10 -19 կուլոն և կարող է արտահայտվել Q = ±Ne բանաձևով: Q = լիցքի քանակը, ±-ը ներկայացնում է լիցքի տեսակը, N = ամբողջ թիվ, e = 1,60 x 10 -19 կուլոն։
Էլեկտրական լիցքը առարկաներում
Եթե ատոմն ունի նույն քանակությամբ էլեկտրոններ, ինչ պրոտոնները, ապա ատոմի ընդհանուր էլեկտրական լիցքը զրո է, և ատոմը չեզոք է, ինչը նշանակում է, որ այն էլեկտրական լիցք չունի: Չեզոք ատոմում պրոտոնների կամ էլեկտրոնների քանակը կոչվում է ատոմային թիվ (Z) : Եթե էլեկտրոններն ավելի շատ են, քան պրոտոնները, ատոմը բացասական լիցքավորված է: Եվ հակառակը, եթե էլեկտրոններն ավելի քիչ են, քան պրոտոնները, ատոմը դրական լիցքավորված է: Բացասական լիցքավորված ատոմները կոչվում են բացասական իոններ , մինչդեռ դրական լիցքավորված ատոմները՝ դրական իոններ : Ատոմից էլեկտրոններ կլանելու կամ անջատելու գործընթացը կոչվում է իոնացում : Երբ մենք ասում ենք, որ ատոմը լիցքավորված է, մենք նկատի ունենք ընդհանուր լիցքը կամ զուտ լիցքը: Օրինակ, ատոմն ունի 10 էլեկտրոն և 7 պրոտոն: Այս ատոմը բացասական լիցքավորված է, քանի որ այն ունի 3 ավելցուկային բացասական լիցքավորված էլեկտրոն: Այսպիսով, այս ատոմի զուտ լիցքը 3 է, և ատոմային լիցքի տեսակը՝ բացասական: 3, 7, 10 թվերը պարզապես օրինակներ են՝ ավելի հեշտ հասկանալու համար: Իրականում, առարկայի էլեկտրական լիցքի քանակը էլեկտրոնային լիցքի կամ պրոտոնային լիցքի բազմապատիկն է:
Եթե մարմինն ունի նույնքան էլեկտրոն, որքան պրոտոններ, ապա այն չեզոք է կամ չունի էլեկտրական լիցք։ Եթե մարմինն ունի ավելի շատ էլեկտրոններ, քան պրոտոններ, ապա այն ունի բացասական լիցք, իսկ եթե մարմինն ունի ավելի քիչ էլեկտրոններ, քան պրոտոններ, ապա այն ունի դրական լիցք։ Սկզբնապես չեզոք մարմինը կարող է դառնալ բացասական լիցքավորված՝ մարմնին էլեկտրոններ ավելացնելով, մինչդեռ մարմինը կարող է դառնալ դրական լիցքավորված՝ մարմնի էլեկտրոնների քանակը նվազեցնելով։
