Чланак о електричном наелектрисању у атомима
Молимо вас да посматрате један од објеката који вас окружују. Ако уништите неки објекат, на пример, камен, камен ће бити подељен на мање комаде. Ако се део камена поново уништи, комади камена ће се претворити у мање комаде. Шта ако се камен поново уништи? Наравно, камен је мањи. Да ли се камење може уништити на мање до бесконачне комаде? Реалност показује да се објекат, подељен на мање, дође до тачке у којој се најмањи део објекта не може поделити на још мање. Најмањи део објекта који се не може поделити назива се атом. Дакле, атоми су најмањи део сваког материјала у универзуму.
Атоми су састављени од електрона, протона и неутрона. Протони и неутрони формирају атомска језгра дужине приближно 10–15 метара. Електрони се налазе изван језгра и крећу се око језгра атома као што се планете крећу око Сунца. Ако се претпостави да је пречник атома неколико километара, онда је атомско језгро величине билијарске кугле,
а електрони се налазе између језгра и достижу растојање од приближно 10 -10 метара од језгра. Између језгра и електрона постоји простор.
Негативно наелектрисани електрони се налазе на ивицама атома, а позитивно наелектрисани протони се налазе у атомском језгру. Да би електрони наставили да круже око језгра и не би напустили атом, позитивно наелектрисано атомско језгро мора да делује привлачном силом на електрон. Сила која привлачи електроне да остану око језгра и не могу се одвојити од атома назива се електрична сила.
С друге стране, унутар атомског језгра налазе се позитивно наелектрисани протони тако да се протони морају међусобно одбијати због истог наелектрисања. Да би протони остали заједно у језгру, а не одвојили се од атома, мора постојати сила која спаја протоне. Сила која везује протоне да остану заједно у атомском језгру назива се нуклеарна сила.
Маса протона је скоро иста као маса неутрона. Приближно 99.9% атомске масе је центрирано у атомском језгру, док електрони имају мале масе. Маса електрона (me) = 9.1093897 x 10⁻⁷ kg , маса неутрона (mn) = 1.6749286 x 10⁻²⁷ kg , маса протона (mp) = 1.6726231 x 10⁻²⁷ kg.
Количина електричне енергије
Електрони су негативни, протони су позитивни, а неутрони су неутрални. Протони или неутрони су састављени од кваркова, који имају ± 1/3 и ± 2/3 пута веће наелектрисање од електрона. Кваркови су најмања честица која формира атоме, али до сада није пронађено да кваркови постоје самостално као појединачне честице.
Количина електронског наелектрисања или протонског наелектрисања је основна јединица наелектрисања. Електрично наелектрисање објекта је вишекратник електронског наелектрисања или протонског наелектрисања. Ово се назива квантизовано наелектрисање. На пример, ако је најмањи део валуте коју користимо 1, онда је износ новца који је особа навела у вишекратницима најмање валуте 1. На пример, износ мог новца је 2 и 3.
Количина наелектрисања за електрон је –e, а величина наелектрисања за протон је +e. Количина наелектрисања објекта је умножак броја e или 1.60 x 10⁻¹⁴ Кулона и може се изразити са Q = ± Ne. Q = број наелектрисања, ± представља врсту наелектрисања, N = цео број, e = 1.60 x 10⁻¹⁴ Кулона.
Електрично наелектрисање у објектима
Ако атом има онолико електрона колико и протон, онда је укупно електрично наелектрисање у атому једнако нули, и овај атом је неутралан или није електрично наелектрисан. Број протона или електрона у неутралном атому назива се атомски број (Z). Ако је електрона више од протона, онда је атом негативно наелектрисан. Супротно томе, ако је електрона мање од протона, они су позитивно наелектрисани. Негативно наелектрисани атоми називају се негативни јони, док се позитивно наелектрисани атоми називају позитивни јони. Процес примања или ослобађања електрона из атома назива се јонизација. Када кажемо да је атом наелектрисан, мислимо на нето наелектрисање. На пример, атом има 10 електрона и 7 протона. Овај атом је негативно наелектрисан јер има вишак од 3 електрона. Дакле, нето наелектрисање овог атома је 3, а ова врста атомског наелектрисања је негативна. Слике 3, 7, 10 су само примери ради лакшег разумевања. У стварности, количина електричног наелектрисања објекта је вишекратник наелектрисања електрона или наелектрисања протона.
Ако објекат има онолико електрона колико и протона, онда је објекат неутралан или није електрично наелектрисан. Ако објекат има више електрона од протона, објекат је негативно наелектрисан, док ако објекат има мање електрона од протона, објекат је позитивно наелектрисан. Објекти који су првобитно били неутрални могу се учинити негативно наелектрисаним додавањем електрона објекту. У супротном, објекти се могу учинити позитивно наелектрисаним смањењем броја електрона у објекту.
