Kako predmeti postaju električno nabijeni

Pogledat ćemo kako se stvara električni naboj, kako se prenose elektroni, što uzrokuje da se objekti električno nabiju, koja vrsta objekata može postati električno nabijena lakše od drugih, kako se električni naboj može pohraniti i neka svojstva strujanja. električno punjenje ispod. .

Općenito, objekt postaje električno nabijen prijenosom elektrona kada postoji višak ili nedostatak elektrona oko njegovih atoma. Ako ima više elektrona nego inače, objekt postaje negativno nabijen jer sami elektroni imaju negativan naboj. Suprotno tome, predmet postaje pozitivno nabijen kada ima manje elektrona nego inače.

Kako nastaje električni naboj

Električni naboj nastaje kada materijali dođu u dodir jedan s drugim. Nakon kontakta, elektroni se kreću od jednog do drugog. Od atoma materijala zavisi da li se ovaj prenos elektrona dešava ili ne, koliko se dešava, koliko brzo i u kom pravcu. Neki su manje-više spremni donirati ili prihvatiti elektrone od drugih.

Ako se elektroni kreću od jednog objekta do drugog, tada će jedan objekt imati više elektrona nego inače, a drugi manje. Objekt s viškom elektrona postaje negativno nabijen, dok drugi s manjkom elektrona postaje pozitivno nabijen.

Obično je objekat uravnotežen ili električno neutralan ako nema ni višak elektrona ni nedostatak elektrona. U ovom slučaju, broj elektrona je jednak broju protona u jezgri atoma. Objekti u ovom stanju nisu ni negativno ni pozitivno nabijeni. Imajte na umu da broj elektrona u odnosu na broj protona određuje da li ima više ili manje elektrona nego inače.

Opisali smo tri uslova u vezi sa električnim nabojem:

• električno neutralan objekat – Ni višak ni nedostatak elektrona, jer je broj elektrona jednak broju protona.
• negativno nabijenog objekta – Višak elektrona, jer ima više elektrona nego protona.
• pozitivno naelektrisan objekat – Nedostatak elektrona, jer ima manje elektrona nego protona.

Šta se dešava sa električno nabijenim objektima?

Tipičan primjer koji je lako demonstrirati je trljanje kose kuglom izolacijskog materijala. Elektroni se kreću od kose do površine balona, ​​čineći balon negativno nabijenim, a osobu pozitivno.

Ako drugu loptu učinite negativnom tako što ćete učiniti isto i približiti dvije lopte, primijetit ćete da će se odbijati. To je zato što oba nose istu vrstu naboja.

Zakon je da će se dva objekta s istim nabojem odbijati, a dva objekta sa suprotnim nabojem će se privlačiti.

Vrste objekata koji se lako pune

Da biste saznali koje vrste predmeta se lako pune, ako na jedan kraj aluminijske limenke donesete nabijenu kuglicu (bez direktnog kontakta), limenka će djelovati kao neutralni provodnik. Elektroni će se kretati i akumulirati na suprotnom kraju posude u skladu sa gornjim zakonom.

Stoga možete vidjeti da se tegla može nagnuti ili prevrnuti kako bi zauzela ovaj položaj. Ako dva objekta dovedete u direktan kontakt, protok elektrona će uzrokovati da oba postanu negativno nabijena, a ubrzo će se odbijati. Suprotan efekat, nazvan indukcija, može se demonstrirati ako dodirnemo negativni kraj staklenke kako bismo je ostavili pozitivno nabijenu.

Mogu se tako ponašati jer su, kao metal, dobar provodnik struje. Ima slobodne elektrone koji se mogu kretati oko i između objekata u kontaktu. Ovo se razlikuje od izolatora koji nemaju slobodne elektrone i ne provode električnu energiju.

Osim toga, gornja demonstracija pokazuje da objekti dobivaju električni naboj na dva načina: kontaktom ili indukcijom.

Skladištenje i kretanje električnih naboja

Električni naboji nose EM (elektromagnetno) polje. Konkretno, kada objekti nose stacionarni električni naboj, djeluju elektrostatičke sile, a kada se naboji kreću, djeluju električne i magnetske sile. Električno polje koje okružuje električno nabijeni predmet jednako je sili koju doživljava jedno pozitivno naelektrisanje. [1]

Očuvanje električnog naboja

Kondenzator je elektronska komponenta koja može pohraniti električni naboj i energiju tokom određenog vremenskog perioda. Količina naboja koju može pohraniti naziva se kapacitivnost i mjeri se u faradima. Ima snagu obnavljanja proporcionalnu količini akumuliranog naboja. Baterije su također posebno dizajnirane za ovu svrhu.

Strujni električni naboj

Količina električnog naboja koja teče kroz predmet naziva se struja i mjeri se u amperima. Ovo je suprotno od statičkog elektriciteta, gdje se struja ne stvara. Kada se električni naboj ubrza, on proizvodi elektromagnetno zračenje.

Često postavljana pitanja

Evo direktnih odgovora na svako od pitanja predstavljenih u uvodu, na osnovu relevantnog sadržaja opisanog u ovom članku:

Kako se električni naboj pojavljuje u objektu?

Električni naboj nastaje kada objekt dobije ili izgubi elektrone.

Kako se elektroni prenose između objekata?

Elektroni se prenose kada dva objekta dođu u kontakt jedan s drugim.

Šta čini predmet električno nabijenim?

Višak ili nedostatak elektrona čini objekt električno nabijenim.

Koji predmeti se mogu lako napuniti električnom energijom?

Objekti sa slobodnim elektronima, kao što su metali, mogu lako postati električno nabijeni. Zovu se provodnici.

Kako se električni naboj može sačuvati?

Električni naboj može biti pohranjen u objektima kao što su kondenzatori i baterije.

Šta se dešava kada struji električni naboj?

Kada teče električni naboj, proizvodi se struja, a ne statički elektricitet, a uključene su obje elektromagnetne sile (električna i magnetska).

U nastavku pogledajte neke od naših članaka.

• Kako ukloniti statički elektricitet iz uređaja
• Koliko ampera je potrebno za punjenje električnog automobila
• Crvena žica pozitivna ili negativna

preporuke

[1] FHSST. Besplatni naučni tekstovi za srednju školu: Udžbenik za srednjoškolce koji studiraju fiziku. Preuzeto sa http://savannah.nongnu.org/projects/fhsst. 2003.

[2] Larry Kirkpatrick i Gregory E. Francis. Fizika: konceptualni pogled na svijet. Cengage Learning. 2009.