Zakon o ohranitvi električnega naboja

Vsak material v vesolju je v bistvu sestavljen iz atomov . Atomi so sestavljeni iz protonov, nevtronov in elektronov. Protoni so pozitivno nabiti, elektroni so negativno nabiti, nevtroni pa so nenabiti. Atom vsebuje določeno število elektronov, protonov in nevtronov. Če je število elektronov enako številu protonov, je skupni električni naboj na atomu nič. Tak atom je električno nevtralen. Če je število elektronov večje od števila protonov, ima atom presežek elektronov, zaradi česar je negativno nabit. Če je število elektronov večje od števila protonov, ima atom presežek protonov, zaradi česar je pozitivno nabit.

Vsak material je v osnovi sestavljen iz atomov, zato če imajo atomi, ki sestavljajo celoto, toliko elektronov kot protonov, potem predmet nima naboja ali je nevtralen. Po drugi strani pa, če imajo atomi, ki sestavljajo celoto, več elektronov kot protonov, potem ima predmet negativni naboj. Podobno, če imajo atomi, ki sestavljajo celoto, manj elektronov kot protonov, potem ima predmet pozitiven naboj.

Mnogi predmeti, s katerimi se srečujemo v vsakdanjem življenju, so v bistvu električno nevtralni. Vendar pa lahko te predmete naredimo električno nabite. Sprememba električno nevtralnega predmeta v električno nabitega se lahko izvede s trenjem ali indukcijo. poskus z električnim nabojem Pojasnjeno je bilo, kako s trenjem ob drugem predmetu spremeniti nevtralni predmet v električno nabitega. poskus polnjenja predmeta z indukcijo Obravnavan je bil tudi postopek pretvorbe nevtralnega predmeta v električno nabit predmet z uporabo indukcije. Pri metodi trenja se predmeta, ki ga želimo električno nabiti, dotaknemo z drugim predmetom, medtem ko se pri indukcijski metodi predmeta, ki ga želimo električno nabiti, ne dotaknemo, ampak ga preprosto približamo drugemu električno nabitemu predmetu.

PREBERITE TUDI  Formula za serijsko vezavo kondenzatorjev

Kos plastike, ki je bil sprva nevtralen, se po drgnjenju s suhim krznom ali dlako električno nabije. Dokaz, da se je plastika električno nabila, je, da se dve plastični palici, ki smo ju podrgnili s suhim krznom ali dlako, odbijata. Plastični palici se odbijata, ker imata obe enak naboj. Kot je pojasnjeno v temi električni naboj, v skladu z dogovorom, ki temelji na predlogu Benjamina Franklina (1706-1790), se električni naboj, ki ga ima plastika, določi kot negativni naboj. Plastika je negativno nabita, ker je skupno število elektronov v plastiki večje od števila protonov. Sprva je plastika nevtralna, zato lahko sklepamo, da presežni elektroni, ki jih ima plastika, trenutno prihajajo iz suhega krzna ali las. Elektroni v krznu ali laseh se med trenjem med plastiko in krznom ali lasmi premaknejo v plastiko. Krzno je sprva nevtralno, zato ko se njegovi elektroni premaknejo v plastiko, krznu manjkajo elektroni in ima presežek protonov. Krzno ima presežek protonov, zato krzno postane pozitivno nabito. Po trenju se plastika nabije negativno, krzno pa postane pozitivno nabito.

PREBERITE TUDI  Difrakcija svetlobe

Število elektronov, prenesenih iz krzna na plastiko, je enako številu elektronov, ki jih plastika izgubi. Po trenju ima plastika presežek elektronov, zato postane negativno nabita, medtem ko lasje postanejo nabiti s pomanjkanjem elektronov, zato postanejo pozitivno nabiti. Neto naboj na plastiki = število elektronov – število protonov. Podobno je neto naboj peresa = število protonov – število elektronov. Med trenjem se ne izgubi naboj niti se ne ustvari naboj, ampak se zgodi prenos naboja. Plastika postane negativno nabita, pero pa pozitivno. Torej je električni naboj večen.
Zakon o ohranitvi električnega naboja navaja, da se v zaprtem sistemu električni naboj ne ustvari niti ne uniči, temveč se le prenaša z enega predmeta na drugega. Ko se en predmet pozitivno nabije, se drug predmet hkrati negativno nabije, pri čemer ima vsak predmet enak neto naboj. Zaprti sistem v zgornji trditvi je ponazorjen na naslednji način. Na primer, ko se plastika in krzno drgneta drug ob drugega, se predpostavlja, da se prenos električnega naboja zgodi samo med plastiko in krznom. Torej medsebojno delujeta samo krzno in plastika. V resnici je okoli nas zrak, zato je v trenje med plastiko in krznom seveda vključen tudi zrak. Če upoštevamo tudi zrak, zakon o ohranitvi naboja še vedno velja za plastiko, krzno in zrak. Če se po trenju plastika na primer negativno nabije za 5, krzno pa se negativno nabije za 3, potem se tudi okoliški zrak negativno nabije za 2. Torej je skupni električni naboj med temi tremi medsebojno delujočimi predmeti nič. Če medsebojno delujeta samo plastika in krzno, se ob negativnem naboju plastike za 5 tudi krzno pozitivno nabije za 5, zato je skupni električni naboj plastike in krzna nič. Naboji 2, 3 ali 5 so le primeri. V resnici količina električnega naboja ni toliko velika, temveč je večkratnik naboja elektrona ali protona. Prosim, preučite temo. električni naboj da bi razjasnili svoje razumevanje količine električnega naboja, ki ga ima predmet.

PREBERITE TUDI  Poiseuilleova enačba

 

Pustite komentar