विद्युतीय चार्ज सामग्री
कृपया आफ्नो वरपरका वस्तुहरू मध्ये एकलाई अवलोकन गर्नुहोस्। यदि तपाईंले कुनै वस्तु, उदाहरणका लागि चट्टानलाई नष्ट गर्नुभयो भने, चट्टान धेरै साना टुक्राहरूमा विभाजित हुनेछ। यदि चट्टानलाई फेरि कुल्चियो भने, चट्टान अझ साना टुक्राहरूमा परिणत हुनेछ। यदि चट्टानका टुक्राहरू फेरि कुल्चिए भने के हुन्छ? अवश्य पनि, चट्टानका टुक्राहरू कुल्चिएर अझ साना टुक्राहरूमा परिणत हुन्छन्। के चट्टानहरू अनन्त नभएसम्म अझ साना टुक्राहरूमा विभाजित हुन सक्छन्? तथ्यले देखाउँछ कि कुनै पनि वस्तुलाई साना टुक्राहरूमा विभाजित गरियो भने त्यो त्यस्तो बिन्दुमा पुग्छ जहाँ वस्तुको सबैभन्दा सानो भागलाई पनि साना टुक्राहरूमा विभाजित गर्न सकिँदैन। वस्तुको सबैभन्दा सानो भाग जुन अब विभाजित गर्न सकिँदैन त्यसलाई परमाणु भनिन्छ। त्यसैले परमाणु ब्रह्माण्डको प्रत्येक पदार्थको सबैभन्दा सानो भाग हो।
परमाणुहरूमा विद्युतीय चार्ज
परमाणुहरू इलेक्ट्रोन, प्रोटोन र न्यूट्रोन मिलेर बनेका हुन्छन्। प्रोटोन र न्यूट्रोनले परमाणु केन्द्रक बनाउँछन्, जुन लगभग १०-१५ मिटरको हुन्छ । इलेक्ट्रोनहरू केन्द्रक बाहिर अवस्थित हुन्छन् र ग्रहहरूले सूर्यको परिक्रमा गरे जस्तै यसको परिक्रमा गर्छन्। परमाणुको व्यास धेरै किलोमिटर छ भनी मान्दा, केन्द्रक बिलियर्ड बलको आकारको हुन्छ, केन्द्रक भित्र इलेक्ट्रोनहरू अवस्थित हुन्छन्, लगभग १०-१० मिटरको दूरीमा पुग्छन् । केन्द्रक र इलेक्ट्रोन बीच खाली ठाउँ हुन्छ।
नकारात्मक चार्ज भएका इलेक्ट्रोनहरू परमाणुको किनारमा अवस्थित हुन्छन्, र धनात्मक चार्ज भएका प्रोटोनहरू केन्द्रकमा अवस्थित हुन्छन्। इलेक्ट्रोनहरूलाई केन्द्रकको परिक्रमा गरिरहन र परमाणुबाट बाहिर ननिस्कन, धनात्मक चार्ज भएका न्यूक्लियसले इलेक्ट्रोनहरूमा आकर्षक बल प्रयोग गर्नुपर्छ। यो बल, जसले इलेक्ट्रोनहरूलाई केन्द्रकको परिक्रमा गरिरहन र तिनीहरूलाई बाहिर निस्कनबाट रोक्न, विद्युतीय बल भनिन्छ।
यसको विपरीत, परमाणु केन्द्रक भित्र सकारात्मक चार्ज भएका प्रोटोनहरू हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू स्वाभाविक रूपमा एकअर्कालाई घृणा गर्छन् किनभने तिनीहरूको चार्ज समान हुन्छ। प्रोटोनहरूलाई परमाणु केन्द्रकमा एकसाथ राख्न र तिनीहरूलाई परमाणुबाट अलग हुनबाट रोक्नको लागि, एउटा बलले तिनीहरूलाई एकसाथ समात्नु पर्छ। परमाणु केन्द्रकमा प्रोटोनहरूलाई एकसाथ समात्ने बललाई परमाणु बल भनिन्छ।
प्रोटोनको द्रव्यमान न्यूट्रोनको द्रव्यमान जत्तिकै हुन्छ। परमाणुको द्रव्यमानको लगभग ९९.९% केन्द्रकमा केन्द्रित हुन्छ, जबकि इलेक्ट्रोनको द्रव्यमान धेरै सानो हुन्छ। इलेक्ट्रोनको द्रव्यमान (m e ) = ९.१०९३८९७ x १० -३१ किलोग्राम, न्यूट्रोनको द्रव्यमान (m n ) = १.६७४९२८६ x १० -२७ किलोग्राम, र प्रोटोनको द्रव्यमान (m p ) = १.६७२६२३१ x १० -२७ किलोग्राम हुन्छ।
विद्युतीय चार्जको मात्रा
इलेक्ट्रोनहरू नकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छन्, प्रोटोनहरू सकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छन्, र न्यूट्रोनहरू विद्युतीय रूपमा तटस्थ हुन्छन्। परमाणु केन्द्रक बनाउने प्रोटोन र न्यूट्रोनहरू क्वार्कहरू मिलेर बनेका हुन्छन्, जसको चार्ज लगभग १/३ र इलेक्ट्रोनहरूको भन्दा लगभग २/३ गुणा हुन्छ। क्वार्कहरू परमाणुहरू बनाउने सबैभन्दा सानो कणहरू हुन्, तर अहिलेसम्म, क्वार्कहरू एकल कणको रूपमा एक्लै अवस्थित भएको पाइएन।
इलेक्ट्रोन चार्ज वा प्रोटोन चार्जको परिमाण चार्जको आधारभूत एकाइ हो। वस्तुको विद्युतीय चार्जको परिमाण इलेक्ट्रोन चार्ज वा प्रोटोन चार्जको गुणन हो। यसलाई क्वान्टाइज्ड चार्ज भनिन्छ । उदाहरणका लागि, यदि हामीले प्रयोग गर्ने सबैभन्दा सानो मुद्राको मूल्य १०० रुपिया हो भने, एक व्यक्तिसँग भएको पैसाको मात्रा सबैभन्दा सानो मुद्राको गुणनमा व्यक्त गरिन्छ, अर्थात् १०० रुपिया। उदाहरणका लागि, मेरो पैसाको रकम १००,००० हो र यो १००,००० लाई १०० ले भाग गर्न सकिन्छ। मेरो पैसाको रकम १००,००२ भए अनौठो हुनेछ किनभने २ रुपियाको कुनै मूल्य छैन। त्यस्तै गरी, वस्तुको चार्जको मात्रा। इलेक्ट्रोनको चार्जको मात्रा -e हो र प्रोटोनको चार्जको मात्रा +e हो। वस्तुको चार्जको मात्रा e वा १.६० x १० -१९ Coulomb को गुणन हो र Q = ±Ne मार्फत व्यक्त गर्न सकिन्छ। Q = चार्जको मात्रा, ± ले चार्जको प्रकारलाई जनाउँछ, N = पूर्णांक, e = १.६० x १० -१९ कुलम्ब।
वस्तुहरूमा विद्युतीय चार्ज
यदि कुनै परमाणुमा प्रोटोन जत्तिकै इलेक्ट्रोनहरू छन् भने, परमाणुमा कुल विद्युतीय चार्ज शून्य हुन्छ, र परमाणु तटस्थ हुन्छ, अर्थात् यसमा कुनै विद्युतीय चार्ज हुँदैन। तटस्थ परमाणुमा प्रोटोन वा इलेक्ट्रोनहरूको संख्यालाई परमाणु संख्या (Z) भनिन्छ । यदि प्रोटोनभन्दा बढी इलेक्ट्रोनहरू छन् भने, परमाणु ऋणात्मक रूपमा चार्ज हुन्छ। यसको विपरीत, यदि प्रोटोनभन्दा कम इलेक्ट्रोनहरू छन् भने, परमाणु सकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छ। नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका परमाणुहरूलाई नकारात्मक आयन भनिन्छ, जबकि सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका परमाणुहरूलाई सकारात्मक आयन भनिन्छ । परमाणुबाट इलेक्ट्रोनहरू अवशोषित गर्ने वा छोड्ने प्रक्रियालाई आयनीकरण भनिन्छ । जब हामी भन्छौं कि परमाणु चार्ज गरिएको छ, हाम्रो मतलब कुल चार्ज वा नेट चार्ज हो। उदाहरणका लागि, एउटा परमाणुमा १० इलेक्ट्रोन र ७ प्रोटोन हुन्छन्। यो परमाणुमा ३ अतिरिक्त नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका इलेक्ट्रोनहरू भएकाले नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको हुन्छ। त्यसैले यस परमाणुको नेट चार्ज ३ छ, र परमाणु चार्जको प्रकार ऋणात्मक छ। ३, ७, १० संख्याहरू यसलाई बुझ्न सजिलो बनाउनका लागि उदाहरणहरू मात्र हुन्। वास्तवमा, कुनै वस्तुको विद्युतीय चार्जको मात्रा इलेक्ट्रोन चार्ज वा प्रोटोन चार्जको गुणन हो।
यदि कुनै वस्तुमा प्रोटोन जति इलेक्ट्रोनहरू छन् भने, त्यो वस्तु तटस्थ हुन्छ वा कुनै विद्युतीय चार्ज हुँदैन। यदि कुनै वस्तुमा प्रोटोनभन्दा बढी इलेक्ट्रोनहरू छन् भने वस्तुमा ऋणात्मक चार्ज हुन्छ, यसको विपरीत यदि कुनै वस्तुमा प्रोटोनभन्दा कम इलेक्ट्रोनहरू छन् भने वस्तुमा धनात्मक चार्ज हुन्छ। सुरुमा तटस्थ रहेको वस्तुलाई वस्तुमा इलेक्ट्रोनहरू थपेर नकारात्मक रूपमा चार्ज गर्न सकिन्छ, जबकि वस्तुमा इलेक्ट्रोनहरू घटाएर वस्तुलाई सकारात्मक रूपमा चार्ज गर्न सकिन्छ।
