Raksts par atomu elektrisko lādiņu
Lūdzu, novērojiet vienu no objektiem, kas atrodas jums apkārt. Ja jūs iznīcināsiet objektu, piemēram, akmeni, tas tiks sadalīts mazākos gabalos. Ja akmens daļa atkal tiks iznīcināta, akmens gabali pārvērtīsies mazākos gabalos. Kas notiek, ja akmens atkal tiks iznīcināts? Protams, akmens kļūs mazāks. Vai akmeņus var iznīcināt mazākos vai bezgalīgos gabalos? Realitātē, sadalot objektu mazākos gabalos, nonāks punktā, kur mazāko objekta daļu vairs nevarēs sadalīt mazākās. Mazāko objekta daļu, ko nevar sadalīt, sauc par atomu. Tātad, atomi ir katras vielas mazākā daļiņa Visumā.
Atomi sastāv no elektroniem, protoniem un neitroniem. Protoni un neitroni veido atomu kodolus, kuru garums ir aptuveni 10–15 metri. Elektroni atrodas ārpus kodola un pārvietojas ap atoma kodolu tāpat kā planētas pārvietojas ap sauli. Ja pieņem, ka atoma diametrs ir daži kilometri, tad atoma kodols ir biljarda bumbas lielumā,
un elektroni atrodas starp kodolu un sasniedz aptuveni 10–10 metru attālumu no kodola. Starp kodolu un elektronu ir telpa.
Negatīvi lādētie elektroni atrodas atomu malās, bet pozitīvi lādētie protoni - atoma kodolā. Lai elektroni turpinātu cirkulēt kodolā un neaizbēgtu no tā, pozitīvi lādētajam atoma kodolam ir jārada elektronam pievilkšanās spēks. Spēku, kas pievelk elektronus, lai tie paliktu ap kodolu un tos nevarētu atdalīt no atoma, sauc par elektrisko spēku.
No otras puses, atoma kodolā ir pozitīvi lādēti protoni, tāpēc protoniem ir jāatgrūž viens otru viena un tā paša lādiņa dēļ. Lai protoni paliktu kopā kodolā un neatdalītos no atoma, ir jābūt spēkam, kas tos vieno. Spēku, kas saista protonus, lai tie paliktu kopā atoma kodolā, sauc par kodolspēku.
Protona masa ir gandrīz tāda pati kā neitrona masa. Aptuveni 99.9% no atoma masas ir centrēta ap atoma kodolu, savukārt elektroniem ir niecīga masa. Elektrona masa (me) = 9.1093897 x 10⁻³³ kg , neitrona masa (mn) = 1.6749286 x 10⁻³³ kg , protona masa (mp) = 1.6726231 x 10⁻³³ kg.
Elektroenerģijas daudzums
Elektroni ir negatīvi, protoni ir pozitīvi, un neitroni ir neitrāli. Protoni jeb neitroni sastāv no kvarkiem, kuru lādiņš ir ± 1/3 un ± 2/3 reizes lielāks nekā elektroniem. Kvarki ir mazākās daļiņas, kas veido atomus, taču līdz šim nav atrasti kvarki, kas pastāvētu atsevišķi kā atsevišķas daļiņas.
Elektrona vai protona lādiņa daudzums ir lādiņa pamatvienība. Objekta elektriskais lādiņš ir elektrona vai protona lādiņa daudzkārtnis. To sauc par kvantētu lādiņu. Piemēram, ja mazākā mūsu izmantotās valūtas daļa ir 1, tad naudas summa, ko persona ir norādījusi mazākās valūtas daudzkārtņos, ir 1. Piemēram, manas naudas summa ir 2 un 3.
Elektrona lādiņa lielums ir –e, un protona lādiņa lielums ir +e. Objekta lādiņa lielums ir e daudzkārtnis jeb 1.60 x 10⁻⁹ Kulona , un to var izteikt ar Q = ± Ne. Q = lādiņu skaits, ± apzīmē lādiņa veidu, N = vesels skaitlis, e = 1.60 x 10⁻⁹ Kulona.
Elektriskais lādiņš objektos
Ja atomam ir tikpat elektronu, cik protonam, tad kopējais elektriskais lādiņš atomā ir nulle, un šis atoms ir neitrāls jeb nav elektriski lādēts. Protonu vai elektronu skaitu neitrālā atomā sauc par atomskaitli (Z). Ja elektronu ir vairāk nekā protons, tad atoms ir negatīvi lādēts. Un otrādi, ja elektronu ir mazāk nekā protonu, tie ir pozitīvi lādēti. Negatīvi lādētus atomus sauc par negatīvajiem joniem, bet pozitīvi lādētus atomus - par pozitīvajiem joniem. Elektronu saņemšanas vai atbrīvošanas procesu no atoma sauc par jonizāciju. Kad mēs sakām, ka atoms ir lādēts, ar to domā neto lādiņu. Piemēram, atomam ir 10 elektroni un 7 protoni. Šis atoms ir negatīvi lādēts, jo tam ir 3 elektronu pārpalikums. Tātad šī atoma neto lādiņš ir 3, un šāda veida atoma lādiņš ir negatīvs. 3., 7., 10. attēls ir tikai piemēri, lai atvieglotu izpratni. Patiesībā objekta elektriskā lādiņa daudzums ir elektrona vai protona lādiņa daudzkārtnis.
Ja objektam ir tikpat daudz elektronu, cik protonu, tad objekts ir neitrāls jeb nav elektriski lādēts. Ja objektam ir vairāk elektronu nekā protonam, objekts ir negatīvi lādēts, savukārt, ja objektam ir mazāk elektronu nekā protonam, objekts ir pozitīvi lādēts. Objektus, kas sākotnēji bija neitrāli, var padarīt negatīvi lādētus, pievienojot tiem elektronus. Pretējā gadījumā objektus var padarīt pozitīvi lādētus, reducējot elektronus objektā.
