Էլեկտրական լիցք

Հոդված ատոմների էլեկտրական լիցքի մասին

Խնդրում եմ ուշադրություն դարձրեք ձեր շուրջը գտնվող առարկաներից մեկին։ Եթե դուք ոչնչացնեք որևէ առարկա, օրինակ՝ քարը, այն կբաժանվի ավելի փոքր կտորների։ Եթե քարի մի մասը կրկին ոչնչացվի, քարի կտորները կվերածվեն ավելի փոքր կտորների։ Ի՞նչ անել, եթե քարը կրկին ոչնչացվի։ Իհարկե, քարն ավելի փոքր է։ Կարո՞ղ են քարերը ոչնչացվել ավելի փոքրից մինչև անվերջ կտորների։ Իրականությունը ցույց է տալիս, որ առարկան, որը բաժանվում է ավելի փոքրերի, կհասնի այն կետին, որտեղ առարկայի ամենափոքր մասը չի կարող բաժանվել ավելի փոքրերի։ Առարկայի ամենափոքր մասը, որը չի կարող բաժանվել, կոչվում է ատոմ։ Այսպիսով, ատոմները տիեզերքի յուրաքանչյուր նյութի ամենափոքր մասն են ։

Ատոմները կազմված են էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից։ Պրոտոններն ու նեյտրոնները կազմում են մոտավորապես 10-15 մետր երկարությամբ ատոմային միջուկներ։ Էլեկտրոնները գտնվում են միջուկից դուրս և շարժվում են ատոմի միջուկի շուրջը, ինչպես մոլորակները շարժվում են Արեգակի շուրջը։ Եթե ենթադրենք, որ ատոմի տրամագիծը մի քանի կիլոմետր է, ապա ատոմային միջուկը բիլիարդի գնդակի չափ է,

և էլեկտրոնները գտնվում են միջուկի միջև և հասնում են միջուկից մոտավորապես 10-10 մետր հեռավորության։ Միջուկի և էլեկտրոնի միջև կա ^{տարածություն} ։

Բացասաբար լիցքավորված էլեկտրոնները տեղակայված են ատոմների եզրերին, իսկ դրական լիցքավորված պրոտոնները՝ ատոմի միջուկում։ Որպեսզի էլեկտրոնները շարունակեն շրջանառվել միջուկում և չդուրս գան ատոմից, դրական լիցքավորված ատոմի միջուկը պետք է ձգողական ուժ գործադրի էլեկտրոնի վրա։ Այն ուժը, որը ձգում է էլեկտրոններին միջուկի շուրջը մնալու համար և չի կարող անջատվել ատոմից, կոչվում է էլեկտրական ուժ։

Մյուս կողմից, ատոմային միջուկի ներսում կան դրական լիցքավորված պրոտոններ, ուստի պրոտոնները պետք է միմյանց վանեն նույն լիցքի պատճառով։ Որպեսզի պրոտոնները մնան միասին միջուկում և չառանձնանան ատոմից, պետք է լինի ուժ, որը միավորում է պրոտոնները։ Այն ուժը, որը կապում է պրոտոնները՝ ատոմային միջուկում միասին մնալու համար, կոչվում է միջուկային ուժ։

Պրոտոնի զանգվածը գրեթե նույնն է, ինչ նեյտրոնների զանգվածը։ Ատոմային զանգվածի մոտավորապես 99.9%-ը կենտրոնացած է ատոմային միջուկի վրա, մինչդեռ էլեկտրոններն ունեն փոքր զանգվածներ։ Էլեկտրոնի զանգվածը (մե) = 9.1093897 x 10 ^-31 կգ, նեյտրոնի զանգվածը (մմ) = 1.6749286 x 10 ^-27 կգ, պրոտոնի զանգվածը (մմ) = 1.6726231 x 10 ^-27 կգ։

Էլեկտրաէներգիայի քանակը

Էլեկտրոնները բացասական են, պրոտոնները՝ դրական, իսկ նեյտրոնները՝ չեզոք։ Պրոտոնները կամ նեյտրոնները կազմված են քվարկներից, որոնք ունեն էլեկտրոնների լիցքի ± 1/3 և ± 2/3 անգամը։ Քվարկները ատոմներ կազմող ամենափոքր մասնիկներն են, սակայն մինչ օրս քվարկները չեն հայտնաբերվել որպես առանձին մասնիկներ։

Էլեկտրոնի կամ պրոտոնի լիցքի քանակը լիցքի հիմնական միավորն է: Մարմնի էլեկտրական լիցքը էլեկտրոնային կամ պրոտոնի լիցքի բազմապատիկն է: Սա կոչվում է քվանտացված լիցք: Օրինակ, եթե մեր օգտագործած արժույթի ամենափոքր մասը 1 է, ապա մարդու կողմից ամենափոքր արժույթի բազմապատիկներով նշված գումարի քանակը 1 է: Օրինակ, իմ գումարի քանակը 2 և 3 է:

Էլեկտրոնի լիցքի քանակը –e է, իսկ պրոտոնի լիցքի մեծությունը՝ +e: Մարմնի լիցքի քանակը e-ի բազմապատիկն է կամ 1.60 x 10 ^-19 կուլոն և կարող է արտահայտվել Q = ± Ne բանաձևով: Q = լիցքերի քանակը, ±-ը ներկայացնում է լիցքի տեսակը, N = ամբողջ թիվ, e = 1.60 x 10 ^-19 կուլոն:

Էլեկտրական լիցք առարկաներում

Եթե ​​ատոմն ունի նույնքան էլեկտրոն, որքան պրոտոնը, ապա ատոմի ընդհանուր էլեկտրական լիցքը զրո է, և այս ատոմը չեզոք է կամ էլեկտրականորեն լիցքավորված չէ: Չեզոք ատոմում պրոտոնների կամ էլեկտրոնների քանակը կոչվում է ատոմային թիվ (Z): Եթե էլեկտրոնները ավելի շատ են, քան պրոտոնը, ապա ատոմը բացասական լիցքավորված է: Եվ հակառակը, եթե էլեկտրոնները պակաս են պրոտոններից, դրանք դրական լիցքավորված են: Բացասական լիցքավորված ատոմները կոչվում են բացասական իոններ, մինչդեռ դրական լիցքավորված ատոմները՝ դրական իոններ: Ատոմից էլեկտրոններ ստանալու կամ արձակելու գործընթացը կոչվում է իոնացում: Երբ ասում ենք, որ ատոմը լիցքավորված է, նկատի ունենք զուտ լիցքը: Օրինակ, ատոմն ունի 10 էլեկտրոն և 7 պրոտոն: Այս ատոմը բացասական լիցքավորված է, քանի որ այն ունի 3 էլեկտրոնի ավելցուկ: Այսպիսով, այս ատոմի զուտ լիցքը 3 է, և այս տեսակի ատոմային լիցքը բացասական է: Նկարներ 3, 7, 10-ը միայն օրինակներ են՝ հասկանալը հեշտացնելու համար: Իրականում, առարկայի էլեկտրական լիցքի քանակը էլեկտրոնային լիցքի կամ պրոտոնի լիցքի բազմապատիկն է:

Եթե ​​մարմինն ունի նույնքան էլեկտրոն, որքան պրոտոններ, ապա այն չեզոք է կամ էլեկտրականորեն լիցքավորված չէ։ Եթե մարմինն ունի ավելի շատ էլեկտրոններ, քան պրոտոնը, ապա այն բացասական լիցքավորված է, մինչդեռ եթե մարմինն ունի ավելի քիչ էլեկտրոններ, քան պրոտոնը, ապա այն դրական լիցքավորված է։ Սկզբնապես չեզոք մարմինները կարող են դառնալ բացասական լիցքավորված՝ մարմնին էլեկտրոններ ավելացնելով։ Հակառակ դեպքում, մարմինները կարող են դառնալ դրական լիցքավորված՝ մարմնի էլեկտրոնների քանակը նվազեցնելով։