Що таке позитивний заряд у фізиці визначення. Однойменні - відштовхуються, різнойменні - притягуються

Всі тіла оточуючого нас світу складаються з двох видів стабільних частинок - протонів, заряджених позитивно, і електронів, що мають такий же заряд е негативного знака. Число електронів дорівнює числу протонів. Тому Всесвіт електрично нейтральна.

Так як електрон і протон ніколи ( у всякому разі, за останні 14 мільярдів років) Не розпадаються, то Всесвіт не може порушити своєї нейтральності будь-якими впливами з боку людини. Всі тіла зазвичай також електрично нейтральні, т. Е. Містять однакове число електронів і протонів.

Для того щоб тіло зробити зарядженим, з нього потрібно уда-лити, перенісши на інше тіло, або додати до нього, взявши з іншого тіла, деяке число N електронів або протонів. Заряд тіла стане рівним Ne. При цьому необхідно пам'ятати ( про що зазвичай забувають), Що такий же заряд зворотного знака (Ne) неминуче утвориться на іншому тілі (або тілах). Натираючи шерстю ебонітову паличку, ми заряджаємо не тільки ебоніт, але і шерсть, переносячи з одного на інше частину електронів.

Твердження про тяжінні двох тіл з однаковими різнойменними зарядами по принципам верифікації і фальсифікації науково, так як може бути в принципі підтверджено або спростовано експеримен-тально. Тут досвід може бути поставлений чисто, без залучення третіх тіл, простим перенесенням частини електронів або протонів з одного досвідченого тіла на інше.

Зовсім інша картина з твердженням про відштовхуванні однойменних зарядів. Справа в тому що тільки два, Наприклад позитивних, заряду q1, q2 для проведення експерименту не можуть бути створені, Так як при спробі їх створення завжди неминуче з'являється третій, Негативний заряд q3 \u003d - (qi + q2). Тому в досвіді будуть обов'язково брати участь не два, а три заряду. Провести експеримент з двома однойменними зарядами в принципі неможливо.

Тому твердження Кулона про відштовхуванні однойменних зарядів по згаданим принципам ненауково.

З тієї ж причини неможливий і досвід з двома зарядами різних знаків q1, - q2, якщо ці заряди не рівні один одному. Тут також неминуче з'являється третій заряд q3 \u003d q1 - q2, який бере участь у взаємодії і впливає на результуючу силу.

Наявність третього заряду забувається і не враховується сліпими прихильниками Кулона. Два тіла з однаковими зарядами різних знаків можуть бути створені розривом атомів на дві заряджені частини і перенесенням цих частин з одного тіла на інше. При такому розриві необхідно зробити роботу і затратити енергію. Природно, що заряджені частини будуть прагнути повернутися в початковий стан з меншою енергією і з'єднатися, т. Е. Повинні притягатися один до одного.

З точки зору близкодействия будь-яка взаємодія передбачає наявність обміну між взаємодіючими тілами чимось матеріальним, а миттєве дію на відстані і телекінез неможливі. Електростатичні взаємодії між зарядами здійснюються постійним електричним полем. Ми не знаємо що це таке, але можемо з упевненістю стверджувати, що поле матеріально, так як воно має енергію, масою, імпульсом і кінцевою швидкістю поширення.

Прийняті для зображення електричного поля силові лінії виходять з одного заряду (позитивного) і не можуть обриватися в порожнечі, а завжди входять в інший (негативний) заряд. Вони як щупальці тягнуться від одного заряду до іншого, поєднуючи їх. Для зменшення енергії системи зарядів обсяг, яку він обіймав полем, прагне до мінімуму. Тому простягнуті «щупальці» електричного поля завжди прагнуть до скорочення подібно пружним, натягнутим при зарядці резинкам. Ось за рахунок цього скорочення і здійснюється тяжіння різнойменних зарядів. Силу тяжіння можна виміряти експериментально. Вона і дає закон Кулона.

Зовсім інша справа в разі однойменних зарядів. Сумарне електричне поле двох зарядів виходить з кожного з них і йде в нескінченність, а контакту полів одного і іншого зарядів не досягається. Пружні «щупальці" одного заряду не досягають іншого. Тому немає і прямих матеріальних впливу одного заряду на інший, вони не мають чим взаємодіяти. Оскільки телекінез ми не визнаємо, то, отже, не може бути ніякого відштовхування.

А як же тоді пояснити розбіжність пелюсток елероскопа і спостережуване в дослідах Кулона відштовхування зарядів? Згадаймо, що коли ми створюємо для нашого досвіду два позитивних заряду, то в навколишньому просторі неминуче утворюємо і негативний заряд.

Ось тяжіння до нього помилково і приймається за відштовхування.

З повсякденному житті ми добре знаємо, що багато предметів після натирання починають притягувати до себе смітинки, папірці, волосся і т. Д. Таке тяжіння до натертим предметів обумовлено знаходяться на них електричними зарядами, тому такі тіла називають наелектризованими.

Досвід показав, що між наелектризованими тілами є або тяжіння, або відштовхування. Це пояснюється тим, що електричні заряди бувають двох видів.

Один з них домовилися називати позитивним, а інший - негативним. Виявилося, що однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні притягуються (рис. 14.1). Сили взаємодії між електричними зарядами і сили взаємодії між наелектризованими тілами (обумовлені присутністю на них електричних зарядів) називають електричними силами. Слід мати на увазі, що електричні сили діють тільки на заряджені тіла або на заряджені частинки, наприклад на іони.

Наелектризована тіло можна не тільки за допомогою тертя, але і за допомогою дотику його з іншим зарядженим тілом. Так, паперова гільза, підвішена на непроводящей шовкової нитки, після зіткнення із зарядженою паличкою відштовхується від останньої (рис. 14.2). Це означає, що при зіткненні заряди з наелектризованої палички частково перейшли на гільзу.

Наелектрізуем дві однакові гільзи різнойменними зарядами і дамо їм можливість стикнутися (рис. 14.3, а). після

дотику тяжіння між гільзами або повністю зникне (рис. 14.3, б), або гільзи стануть відштовхуватися один від одного (рис. 14.3, в). У першому випадку говорять, що заряди нейтралізувалися. Досвід показав, що при цьому заряди не знищуються, а лише перерозподіляються між тілами так, що ми перестаємо помічати їх присутність. Природно вважати, що в цьому випадку на тілі міститься порівну позитивних і негативних зарядів.

Таким чином, нейтралізація гільз після зіткнення відбувається в разі, якщо заряди на гільзах до зіткнення були рівні за величиною.

Якщо ж заряди на гільзах були різні за величиною, то при зіткненні гільз рівні заряди протилежного знака нейтралізуються, а залишився надлишок заряду одного знака розподіляється між гільзами і вони починають відштовхуватися.

Надлишок електричних зарядів одного знака в будь-якому тілі називається величиною заряду або кількістю електрики даного тіла. Числове значення кількості електрики на тілі можна визначити по силі його взаємодії з іншими наелектризованими тілами. Загальний заряд будь-якого тіла є алгебраїчною сумою всіх електричних зарядів, що знаходяться в цьому тілі.

Досліди показали, що при будь-якому способі електризації тіл електричні заряди не виникають і не зникають, а лише перерозподіляються між усіма тілами, які беруть участь у тому чи іншому явище. Це положення відомо під назвою закону збереження заряду: алгебраїчна сума електричних зарядсв в замкнутій системі залишається незмінною.

«Електризація» - Вовняна ганчірочка. Чому виникають іскорки і чути тріск, коли ми знімаємо нейлонову сорочку? Права пластина заряджається негативно, а ліва позитивно. Електрика у тебе в волоссі! Електризація через вплив. Взаємодія заряджених тіл. З чого все почалося. Частина електронів з палички переходить в папір.

«Напруженість електричного поля» - Зв'язок між напруженістю поля і різницею потенціалів. Напруга характеризує електричне поле, створюване струмом. Тоді для напруженості електричного поля з співвідношень. У 1979 р в США було отримано в лабораторних умовах саме висока напруга. Одиниця виміру напруги в системі СІ: [U] \u003d 1 B 1 Вольт дорівнює електричної напруги на ділянці ланцюга, де при протіканні заряду, рівного 1 Кл, відбувається робота, рівна 1 Дж: 1 В \u003d 1 Дж / 1 Кл.

«Електризація тіл» - Електризація. Для очищення повітря використовуються електростатичні фільтри. Козьма Прутков. Наелектризовані тіла взаємодіють один з одним: або притягуються, або відштовхуються. Розвиток пізнавальної діяльності учнів через ігрові форми уроків. Копчення. сталася від грецького «elektron», що в перекладі означає бурштин-жовта смола.

«Потенціал поля» - Властивості. РІЗНИЦЯ потенціалів (або інакше НАПРУГУ). Напруженість всередині провідника \u003d 0, значить і різниця потенціалів всередині \u003d 0. Всі точки всередині провідника мають однаковий потенціал (\u003d 0). Еквіпотенціальні поверхні. Напруженість ел. поля направлена \u200b\u200bв сторону зменшення потенціалу. Зв'язок між напруженістю поля і різницею потенціалів.

«Потенціал у фізиці» - Питання №2. Шару повідомили негативний заряд. Питання №6. Питання №5. Тест з фізики «Електричне поле». Питання №1. На малюнку - перетин відокремленого проводить полого кулі. Що показує потенціал поля в даній точці. Питання №3.

«Електричне поле і його напруженість» - Діє на електричні заряди з деякою силою. Як взаємодіють електричні заряди? Відеодемонстрація "Візуалізація полів точкових зарядів за допомогою паперових султанів-2" (N 194856). Лінії електричного поля починаються на позитивних зарядах і закінчуються на негативних. Демонстрація електричного поля заряджених електричних султанів.

Цього ніхто не знає. Але це так! Вже таке ця властивість - електричний заряд. Саме так воно себе проявляє. Зрозуміти, чому саме так, на сучасному етапі розвитку науки не можна, можна тільки звикнути. Звичка цілком замінять розуміння. Можна сказати, що звичка і є розуміння. Звик - і ніби як розумієш.

Електрон і протон - на вигляд дуже різні хлопці. І маса, і розмір у них різні. А ось заряд однаковий - заряд протона в точності дорівнює заряду електрона, тільки знак має протилежний.

Що ще сказати про протоні? У порівнянні з електроном він просто гігант! Якщо ви забули, я нагадаю - протон в 1820 разів важче електрона. І за розмірами, відповідно, більше.

Оскільки плюс і мінус притягуються, протон і електрон притягуються один до одного і можуть утворити пару, що нагадує зоряну систему. Тільки в зоряній системі планета крутиться навколо світила, а тут електрон буде кружляти навколо протона.

Найпростіша подібного роду система складається з одного протона, навколо якого крутиться один електрон.

Латинською літерою «Р» в науковому світі помилився протон, а значком «е» - електрон. Плюсик позначає позитивний заряд у протона, мінусики - негативний у електрона. Втім, це ви і так вже зрозуміли, я думаю.

Аналогічні, здавалося б, системи. Тільки одна з них (зоряна) існує в макросвіті, а інша (атомна) в мікросвіті. Але різниця, тим не менш, є. І полягає вона, головним чином в тому, що планета і зірка електронейтральні, тобто не мають зарядом (ніхто ще не здогадався потерти Сонце вовняною ганчіркою). А електрон і протон мають заряд, тобто їх притягує один до одного електричний заряд. А планету до зірки притягує сила всесвітнього тяжіння, яка діє на всі масивні тіла. Та сама, яка кидає вас на землю, коли ви спотикаєтеся і падаєте. Та сама, яка нестримно тягне вниз улюблену мамину чашку, яку ви взяли без дозволу і упустили. Чому вона на пів-то летить, свиня така?

Притягується.

Всі тіла, що мають масу, притягуються один до одного. І чим більше маса, тим сильніше.

Взагалі-то кажучи, електрон і протон теж мають масу і тому притягуються один до одного без будь-якого заряду. Але їх маси такі крихітні, що не змогли б влаштувати між ними стійкий зв'язок без допомоги зарядів.

А знаєте, що це таке у нас вийшло - ну, коли один електрон ми запустили крутитися навколо одного протона?

Це атом водню.

Найлегший хімічний елемент. Найпростіше речовина на світлі. Номер перший в таблиці Менделєєва. Всього-на-всього один протон і один електрон - і ось ми вже маємо газ водень. Взагалі-то, строго кажучи, в атомарному стані водень як газ не зустрічається. Він існує у вигляді молекули з двох атомів водню - Н 2 . Два атома водню зчіплюються разом і утворюють молекулу газу по імені водень. Але це вже дрібниці. Головне, що нам вдалося зібрати всього з двох елементарних частинок перший хімічна речовина. Для цього навіть третя елементарна частинка не знадобилася - нейтрон.

Нейтрон - хлопець скромний. Він не володіє таким яскравим характером, як протон, хоча вони дуже схожі. У нейтрона майже така ж маса, як у протона, і практично такий же розмір. Але заряду у нейтрона немає. Він нейтральний.

А на фіг він тоді потрібен?

І справді, ми геть цілком вдало зібрали найперше, правда, поки найпростіше речовина всього з двох елементарних частинок. Так навіщо потрібен нейтрон?

Розгадку цієї загадки я відкрию трохи пізніше. А поки скажу обтічно: природі нейтрон чогось знадобився. І вже в наступному хімічний елемент він присутній.

Давайте спробуємо зібрати що-небудь складніше водню!

Як? Проста логіка підказує: якщо у нас в найпростіших речовинах дві частинки, треба додати ще одну - третю. Ось навколо нашого Сонця обертається близько десятка планет. І оскільки атом нагадує планетну систему, давайте запустимо навколо протона ще кілька електронів.

Це буде важкувато! Я ж не дарма вище сказав, що заряди протона і електрона рівні. Позитивний заряд протона вже скомпенсований негативним зарядом електрона, який крутиться навколо нього. У протона вже силоньки не вистачить притягнути і втримати ще один електрон.

До того ж треба ось на що увагу звернути - атом водню електронейтрален, тобто мінусовий заряд електрона компенсується в ньому плюсовим зарядом протона. Тому і говорять, що для зовнішнього спостерігача атом нейтральний. Все речовина, яке нас оточує, електронейтральних. А якщо випадково на ньому накопичиться заряд, як на синтетичній кофті, яку знімають через голову, або на бурштині, коли його шерстю потрешь, то речовина почне притягати дрібні предмети, потріскувати і навіть іскрити. Потріть гумовий повітряну кульку про голову, і він почне волосся притягувати. Але це рідкість, зазвичай речовина у нас в руках не іскрить, не тріщить, нікуди нічого не притягує і взагалі поводиться пристойно. Нейтрально.

Тому якщо нам треба створити речовину, поімеем на увазі, що воно повинно бути електронейтральності, тобто число плюсиков в його атомі має дорівнювати числу мінусики.

Значить, щоб зібрати щось складніше водню, потрібно на додаток до другого електрону на орбіті всобачіть йому в центр (в ядро) ще один протон. Тому що один протон два електрона не втримає, заряду не вистачить. А два протона запросто утримають два електрона. І тоді все урівноважиться - в ядрі атома буде два плюсових заряду від двох протонів, а навколо будуть крутитися два електрона з двома мінусовими зарядікамі. І в цілому атом залишиться електронейтральний.

І таким чином що у нас вийшло?

У нас майже вийшов гелій - речовина номер 2 в таблиці Менделєєва. До теперішнього гелію йому не вистачає тільки двох нейтронів в ядрі. Додамо їх, і вийде гелій.