719. กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

720. วัตถุที่มีประจุไฟฟ้ามีสัญญาณต่างกัน...

พวกเขาดึงดูดกัน

721. ลูกบอลโลหะเหมือนกันซึ่งมีประจุตรงข้ามกัน q 1 = 4q และ q 2 = -8q ถูกนำมาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน แต่ละลูกมีค่าใช้จ่าย

คิว 1 = -2q และ คิว 2 = -2q

723.หยดที่มีประจุบวก (+2e) สูญเสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัวเมื่อถูกส่องสว่าง ประจุของดรอปก็เท่ากัน

724. ลูกบอลโลหะเหมือนกันที่มีประจุ q 1 = 4q, q 2 = - 8q และ q 3 = - 2q ถูกนำมาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน แต่ละลูกจะมีประจุ

คิว 1 = - 2q, คิว 2 = - 2q และ q 3 = - 2q

725. ลูกบอลโลหะที่มีประจุเหมือนกันซึ่งมีประจุ q 1 = 5q และ q 2 = 7q ถูกนำมาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน จากนั้นลูกบอลลูกที่สองและสามที่มีประจุ q 3 = -2q ก็สัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกัน เป็นระยะทางเดียวกัน แต่ละลูกจะมีประจุ

q 1 = 6q, q 2 = 2q และ q 3 = 2q

726. ลูกบอลโลหะที่มีประจุเหมือนกันที่มีประจุ q 1 = - 5q และ q 2 = 7q ถูกนำเข้ามาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน จากนั้นลูกบอลลูกที่สองและสามที่มีประจุ q 3 = 5q ก็สัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกัน เป็นระยะทางเดียวกัน แต่ละลูกจะมีประจุ

คิว 1 =1q, คิว 2 = 3q และ q 3 = 3q

727 มีลูกบอลโลหะที่เหมือนกันสี่ลูกซึ่งมีประจุ q 1 = 5q, q 2 = 7q, q 3 = -3q และ q 4 = -1q ขั้นแรก ประจุ q 1 และ q 2 (ประจุระบบที่ 1) ได้ถูกนำมาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน จากนั้นประจุ q 4 และ q 3 (ประจุระบบที่ 2) จะถูกสัมผัสกัน จากนั้นพวกเขาก็รับประจุจากระบบ 1 และ 2 อย่างละหนึ่งประจุ แล้วนำพวกมันมาสัมผัสกันและแยกพวกมันออกจากกันให้อยู่ในระยะเดียวกัน ลูกทั้งสองนี้จะมีประจุ

728 มีลูกบอลโลหะที่เหมือนกันสี่ลูกซึ่งมีประจุ q 1 = -1q, q 2 = 5q, q 3 = 3q และ q 4 = -7q ขั้นแรก ประจุ q 1 และ q 2 (1 ระบบของประจุ) ได้ถูกนำมาสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน จากนั้นประจุ q 4 และ q 3 (ประจุระบบ 2) จะถูกสัมผัสกัน จากนั้นพวกเขาก็รับประจุจากระบบ 1 และ 2 อย่างละหนึ่งประจุ แล้วนำพวกมันมาสัมผัสกันและแยกพวกมันออกจากกันให้อยู่ในระยะเดียวกัน ลูกทั้งสองนี้จะมีประจุ

729.อะตอมมีประจุบวก

แกนกลาง

730. อิเล็กตรอน 8 ตัวเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสของอะตอมออกซิเจน จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมออกซิเจนคือ

731.ประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนคือ

-1.6 · 10 -19 ซล.

732.ประจุไฟฟ้าของโปรตอนคือ

1.6 · 10 -19 ซล.

733 นิวเคลียสของอะตอมลิเธียมประกอบด้วยโปรตอน 3 ตัว ถ้าอิเล็กตรอน 3 ตัวหมุนรอบนิวเคลียสแล้ว

อะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า

734 มีอนุภาค 19 ตัวในนิวเคลียสของฟลูออรีน โดย 9 ตัวเป็นโปรตอน จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสและจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมฟลูออรีนที่เป็นกลาง

นิวตรอนและอิเล็กตรอน 9 ตัว

735 ถ้าในร่างกายใดจำนวนโปรตอนมากกว่าจำนวนอิเล็กตรอน ดังนั้นร่างกายโดยรวม

มีประจุบวก

736 หยดที่มีประจุบวก +3e สูญเสียอิเล็กตรอน 2 ตัวในระหว่างการฉายรังสี ประจุของดรอปก็เท่ากัน

8·10 -19 ค.

737 มีประจุลบในอะตอมเกิดขึ้น

เปลือก.

738.ถ้าอะตอมออกซิเจนเปลี่ยนเป็นไอออนบวก แสดงว่าไอออนบวก

สูญเสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัว

739.มีมวลมาก

ไฮโดรเจนไอออนลบ

740 ผลของแรงเสียดทาน ทำให้อิเล็กตรอน 5·10 10 ตัวถูกดึงออกจากพื้นผิวของแท่งแก้ว ประจุไฟฟ้าบนแท่ง

(จ = -1.6 10 -19 องศาเซลเซียส)

8·10 -9 คลี.

741 จากการเสียดสี แท่งคาร์บอนไนต์ได้รับอิเล็กตรอน 5·10 10 ตัว ประจุไฟฟ้าบนแท่ง

(จ = -1.6 10 -19 องศาเซลเซียส)

-8·10 -9 คลี.

742 พลังของปฏิสัมพันธ์คูลอมบ์ของประจุไฟฟ้าสองจุดเมื่อระยะห่างระหว่างประจุลดลง 2 เท่า

จะเพิ่มขึ้น 4 เท่า

743 พลังของปฏิสัมพันธ์คูลอมบ์ของประจุไฟฟ้าสองจุดเมื่อระยะห่างระหว่างประจุลดลง 4 เท่า

จะเพิ่มขึ้น 16 เท่า

744. ประจุไฟฟ้าสองจุดกระทำต่อกันตามกฎของคูลอมบ์ด้วยแรง 1N หากระยะห่างระหว่างพวกมันเพิ่มขึ้น 2 เท่า แรงปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์ของประจุเหล่านี้จะเท่ากัน

745 ประจุสองจุดกระทำต่อกันด้วยแรง 1N หากขนาดของแต่ละประจุเพิ่มขึ้น 4 เท่า ความแรงของปฏิกิริยาคูลอมบ์จะเท่ากับ

746 แรงอันตรกิริยาระหว่างประจุสองจุดคือ 25 นิวตัน หากระยะห่างระหว่างประจุทั้งสองลดลง 5 เท่า แรงอันตรกิริยาของประจุเหล่านี้จะเท่ากัน

747 พลังของปฏิสัมพันธ์คูลอมบ์ของประจุสองจุดเมื่อระยะห่างระหว่างพวกมันเพิ่มขึ้น 2 เท่า

จะลดลง 4 เท่า

748 พลังของปฏิสัมพันธ์คูลอมบ์ของประจุไฟฟ้าสองจุดเมื่อระยะห่างระหว่างพวกมันเพิ่มขึ้น 4 เท่า

จะลดลง 16 เท่า

749 สูตรกฎของคูลอมบ์

.

750 ถ้าลูกบอลโลหะที่เหมือนกัน 2 ลูกซึ่งมีประจุ +q และ +q สัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน แล้วโมดูลัสของแรงอันตรกิริยา

จะไม่เปลี่ยนแปลง

751. ถ้าลูกบอลโลหะที่เหมือนกัน 2 ลูกมีประจุ +q และ -q ลูกบอลนั้นจะสัมผัสกันและเคลื่อนออกจากกันเป็นระยะทางเท่ากัน จากนั้นแรงอันตรกิริยา

จะเท่ากับ 0

752 ประจุสองอันกระทบกันในอากาศ หากวางไว้ในน้ำ (ε = 81) โดยไม่เปลี่ยนระยะห่างระหว่างพวกมัน แสดงว่าแรงของปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์

จะลดลง 81 เท่า

753 แรงอันตรกิริยาระหว่างประจุสองประจุอันละ 10 nC ซึ่งอยู่ในอากาศห่างจากกัน 3 ซม. เท่ากับ

()

754. ประจุ 1 µC และ 10 nC โต้ตอบในอากาศด้วยแรง 9 mN ที่ระยะห่าง

()

755. อิเล็กตรอนสองตัวซึ่งอยู่ห่างจากกัน 3·10 -8 ซม. จะผลักกันด้วยแรง ( - อี = - 1.6 10 -19 ค)

2.56·10 -9 น.

756 เมื่อระยะห่างจากประจุเพิ่มขึ้น 3 เท่า ความแรงของสนามไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น

จะลดลง 9 เท่า

757 ความแรงของสนามไฟฟ้าที่จุดหนึ่งคือ 300 N/C ถ้าประจุอยู่ที่ 1·10 -8 C แล้วระยะทางถึงจุดนั้น

()

758 หากระยะห่างจากจุดประจุที่สร้างสนามไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 5 เท่า ความแรงของสนามไฟฟ้า

จะลดลง 25 เท่า

759 ความแรงของสนามของประจุจุด ณ จุดหนึ่งคือ 4 N/C หากระยะห่างจากประจุเพิ่มขึ้นสองเท่า แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากับ

760.ระบุสูตรความแรงของสนามไฟฟ้าในกรณีทั่วไป

761 สัญกรณ์ทางคณิตศาสตร์ของหลักการซ้อนทับของสนามไฟฟ้า

762 ระบุสูตรความเข้มของประจุไฟฟ้าจุด Q

.

763 โมดูลัสความแรงของสนามไฟฟ้า ณ จุดที่ประจุอยู่

1·10 -10 C เท่ากับ 10 V/m แรงที่กระทำต่อประจุมีค่าเท่ากับ

1·10 -9 น.

765 ถ้ามีประจุ 4·10 -8 C กระจายบนพื้นผิวของลูกบอลโลหะที่มีรัศมี 0.2 ม. ความหนาแน่นของประจุก็จะเท่ากับความหนาแน่นของประจุ

2.5·10 -7 องศาเซลเซียส/ตร.ม.

766. ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอในแนวตั้ง จะมีจุดฝุ่นซึ่งมีมวล 1·10 -9 กรัม และมีประจุ 3.2·10-17 C ถ้าแรงโน้มถ่วงของเม็ดฝุ่นสมดุลกับความแรงของสนามไฟฟ้า ความแรงของสนามจะเท่ากับ

3·10 5 ไม่มี/Cl.

767 ที่จุดยอดสามจุดของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้านยาว 0.4 ม. มีประจุบวกเท่ากันที่จุดละ 5·10 -9 C จงหาแรงตึงที่จุดยอดที่สี่

() 540 ไม่มี/Cl

768 ถ้าสองประจุอยู่ที่ 5·10 -9 และ 6·10 -9 C จนพวกมันผลักกันด้วยแรง 12·10 -4 N แสดงว่าพวกมันอยู่ในระยะห่าง

768 หากโมดูลประจุจุดลดลง 2 เท่าและระยะห่างจากประจุลดลง 4 เท่า ความแรงของสนามไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนด

จะเพิ่มขึ้น 8 เท่า

ลดลง

770 ผลคูณของประจุอิเล็กตรอนและศักย์ไฟฟ้ามีมิติ

พลังงาน.

771 ศักย์ไฟฟ้าที่จุด A คือ 100V ศักย์ไฟฟ้าที่จุด B คือ 200V งานที่ทำโดยแรงสนามไฟฟ้าเมื่อเคลื่อนที่ประจุ 5 mC จากจุด A ไปยังจุด B มีค่าเท่ากับ

-0.5 เจ

772. อนุภาคที่มีประจุ +q และมวล m ซึ่งอยู่ที่จุดของสนามไฟฟ้าที่มีความเข้ม E และศักย์ มีความเร่ง

773 อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอตามแนวความตึงเครียดจากจุดที่มีศักยภาพสูงไปยังจุดที่มีศักยภาพต่ำกว่า ความเร็วของมันคือ

เพิ่มขึ้น.

774 อะตอมที่มีโปรตอนหนึ่งตัวในนิวเคลียสจะสูญเสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัว สิ่งนี้สร้าง

ไฮโดรเจนไอออน

775 สนามไฟฟ้าในสุญญากาศถูกสร้างขึ้นโดยประจุบวก 4 จุดที่วางอยู่ที่จุดยอดของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้าน a ศักยภาพที่อยู่ใจกลางจตุรัสคือ

776 หากระยะห่างจากประจุจุดลดลง 3 เท่า แสดงว่าศักย์ไฟฟ้าของสนาม

จะเพิ่มขึ้น 3 เท่า

777 เมื่อประจุไฟฟ้าแบบจุด q เคลื่อนที่ระหว่างจุดที่มีความต่างศักย์ 12 V งาน 3 J จะเสร็จสิ้น ในกรณีนี้ประจุจะถูกย้าย

778.ประจุ q ถูกย้ายจากจุดหนึ่งในสนามไฟฟ้าสถิตไปยังจุดที่มีศักยภาพ โดยสูตรใดต่อไปนี้:

1) 2) ; 3) คุณสามารถหาค่าขนย้ายงานได้

779 ในสนามไฟฟ้าที่มีความแรงสม่ำเสมอ 2 N/C ประจุ 3 C เคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามที่ระยะ 0.5 เมตร งานที่ทำโดยแรงของสนามไฟฟ้าเพื่อย้ายประจุมีค่าเท่ากับ

780 สนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยจุดสี่จุด ซึ่งต่างจากประจุที่วางอยู่ที่จุดยอดของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้าน a ประจุแบบเดียวกันจะอยู่ที่จุดยอดตรงข้ามกัน ศักยภาพที่อยู่ใจกลางจตุรัสคือ

781 ความต่างศักย์ระหว่างจุดที่วางอยู่บนเส้นสนามเดียวกันที่ระยะห่าง 6 ซม. จากกันคือ 60 V หากสนามมีความสม่ำเสมอแสดงว่ามีความแข็งแกร่ง

782.หน่วยความต่างศักย์

1 โวลต์ = 1 เจ/1 ซี

783 ปล่อยให้ประจุเคลื่อนที่ในสนามสม่ำเสมอโดยมีความเข้ม E = 2 V/m ตามแนวสนาม 0.2 ม. จงหาความแตกต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้าเหล่านี้

ยู = 0.4 โวลต์

784 ตามสมมติฐานของพลังค์ วัตถุสีดำสนิทจะปล่อยพลังงานออกมา

ในบางส่วน.

785 พลังงานโฟตอนถูกกำหนดโดยสูตร

1. E =pс 2. E=hv/c 3. อี=ช 4. อี=เอ็มซี2. 5. อี=เอชวี. 6.อี=เอชซี/

1, 4, 5, 6.

786 ถ้าพลังงานของควอนตัมเพิ่มขึ้นสองเท่า ความถี่ของการแผ่รังสีก็จะตามมาด้วย

เพิ่มขึ้น 2 เท่า

787 หากโฟตอนที่มีพลังงาน 6 eV ตกลงบนพื้นผิวของแผ่นทังสเตน พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนที่พวกมันทำให้กระเด็นออกไปคือ 1.5 eV พลังงานโฟตอนขั้นต่ำที่เป็นไปได้สำหรับโฟตอนคือ:

788 ข้อความต่อไปนี้ถูกต้อง:

1. ความเร็วของโฟตอนมากกว่าความเร็วแสง

2. ความเร็วของโฟตอนในสสารใด ๆ น้อยกว่าความเร็วแสง

3. ความเร็วของโฟตอนจะเท่ากับความเร็วแสงเสมอ

4. ความเร็วของโฟตอนมากกว่าหรือเท่ากับความเร็วแสง

5. ความเร็วของโฟตอนในสสารใดๆ น้อยกว่าหรือเท่ากับความเร็วแสง

789 โฟตอนที่แผ่รังสีมีแรงกระตุ้นขนาดใหญ่

สีฟ้า.

790 เมื่ออุณหภูมิของร่างกายที่ได้รับความร้อนลดลง ความเข้มของรังสีสูงสุด

ไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าคงที่

ค่าไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้า - คำจำกัดความ:

ค่าไฟฟ้า - ลักษณะของอนุภาคที่กำหนดความเข้มของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ค่าธรรมเนียมสองประเภท

ประจุไฟฟ้ามี 2 ประเภท เรียกตามอัตภาพ เชิงบวก และ เชิงลบ .

ปฏิกิริยาระหว่างประจุของสัญญาณต่างๆ

อนุภาคมูลฐาน - ตัวพาประจุ

ตัวพาประจุเป็นอนุภาคมูลฐาน ประจุของอนุภาคมูลฐาน หากมีประจุ จะเท่ากันในค่าสัมบูรณ์ e = 1.6·10 -19 C

อิเล็กตรอนมันมี เชิงลบค่าใช้จ่าย โปรตอน - บวก(+อี), ประจุนิวตรอน เท่ากับ ศูนย์ - อะตอมของสารใดๆ ก็ตามถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคเหล่านี้

ประจุรวมของอะตอมเป็นศูนย์ .

กฎการอนุรักษ์ประจุระบุไว้ว่า

ในระบบแยกไฟฟ้า ประจุสุทธิไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

ค่าคงที่ของประจุสัมพัทธภาพหมายความว่าค่าของมันซึ่งวัดในกรอบอ้างอิงเฉื่อยต่างกัน กลับกลายเป็นค่าเดียวกัน

หรือ: ขนาดของประจุไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วที่มันเคลื่อนที่

ปฏิสัมพันธ์ของประจุจุด

ค่าธรรมเนียมจุด- แบบจำลองวัตถุมีประจุที่คงคุณสมบัติ 3 ประการไว้ ได้แก่ ตำแหน่งในอวกาศ ประจุ และมวล

หรือ: ประจุแบบจุดคือวัตถุที่มีประจุซึ่งสามารถละเลยขนาดได้

กฎของคูลอมบ์ปฏิกิริยาระหว่างประจุที่หยุดนิ่งสองประจุในสุญญากาศอธิบายได้ตามกฎของคูลอมบ์:

ในระบบเอสไอ

0 = 8.85 ·10 -12 F/ม.

กฎของคูลอมบ์ในระบบเอสไอ

หน่วยประจุ SI คือคูลอมบ์หนึ่งคูลอมบ์ (1 C) ถูกกำหนดเป็นหน่วยของกระแส โปรดดู (10.1) .

หลักการซ้อนทับระบุว่าแรงอันตรกิริยาระหว่างสองประจุจะไม่เปลี่ยนแปลงหากมีการเพิ่มประจุอื่นเข้าไปด้วย สำหรับประจุในรูป หมายความว่า ประจุทั้งสองไม่ได้ขึ้นอยู่กับประจุ q 3 และไม่ขึ้นอยู่กับประจุ q 2 ในทำนองเดียวกัน และไม่ขึ้นอยู่กับประจุ q 1

สนามไฟฟ้า

ค่าธรรมเนียม - แหล่งที่มาของฟิลด์- ประจุที่อยู่นิ่งจะสร้างเพียงสนามไฟฟ้าในอวกาศรอบตัวมันเอง การเคลื่อนไหวยังเป็นแม่เหล็ก

Charge - ตัวบ่งชี้สนาม- การมีอยู่ของสนามไฟฟ้าจะถูกตัดสินโดยแรงที่กระทำต่อประจุจุดบวกที่อยู่นิ่งซึ่งวางอยู่ในสนามนี้ (ค่าทดสอบ) .

ความเครียด- ลักษณะกำลังของสนามไฟฟ้า หากแรงกระทำต่อประจุจุดที่นิ่ง q หมายความว่า ณ จุดที่ประจุนี้ตั้งอยู่จะมีสนามไฟฟ้า ซึ่งความเข้มของประจุจะถูกกำหนดดังนี้:

หน่วย SI ของความตึงเครียดมีชื่อเรียกว่า โวลต์ต่อเมตร (V/m) ที่แรงดันไฟฟ้าดังกล่าว มีแรง 1 N กระทำต่อประจุ 1 C ต้นกำเนิดของมิติ V/m

เรารู้ถึงความตึงเครียด - เราจะพบความเข้มแข็ง

หากในแต่ละจุดในอวกาศเรารู้ความแรงของสนามไฟฟ้า เราก็จะสามารถหาแรงที่กระทำต่อประจุจุดที่วางไว้ที่จุด r (3.3)

การบรรยายครั้งที่ 1สนามไฟฟ้า ลักษณะเฉพาะของมัน ทฤษฎีบทของเกาส์

เราเริ่มการพิจารณาหัวข้อนี้ด้วยแนวคิดเกี่ยวกับรูปแบบพื้นฐานของสสาร: สสารและสนาม

สสารทั้งหมดทั้งเชิงเดี่ยวและซับซ้อนประกอบด้วยโมเลกุล และโมเลกุลประกอบด้วยอะตอม

โมเลกุล- อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่ยังคงคุณสมบัติทางเคมีไว้

อะตอม- อนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ยังคงคุณสมบัติไว้ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก ซึ่งรวมถึงโปรตอนและนิวตรอน (นิวคลีออน) และอิเล็กตรอนที่มีประจุลบซึ่งอยู่บนเปลือกรอบนิวเคลียสในระยะห่างต่างๆ จากมัน หากพวกเขาบอกว่าอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ก็หมายความว่าจำนวนอิเล็กตรอนบนเปลือกจะเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส เพราะ นิวตรอนไม่มีประจุ

ค่าไฟฟ้า– ปริมาณทางกายภาพที่กำหนดความเข้มของอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า ประจุของอนุภาคจะแสดงแทน ถามและวัดเป็น Kl (คูลอมบ์) เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Charles Coulomb อิเล็กตรอนมีประจุเบื้องต้น (แบ่งแยกไม่ได้) ประจุเท่ากับ q e = -1.610 -19 C ประจุของโปรตอนมีค่าสัมบูรณ์เท่ากับประจุของอิเล็กตรอน เช่น q p = 1.610 -19 C ดังนั้นจึงมีประจุไฟฟ้าบวกและลบ ยิ่งกว่านั้น เช่นเดียวกับประจุที่ผลักกัน และประจุที่ไม่เหมือนประจุก็ดึงดูด

หากวัตถุมีประจุ หมายความว่าประจุนั้นถูกครอบงำด้วยประจุหนึ่งเครื่องหมาย (“+” หรือ “-”) ในวัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า จำนวนประจุ “+” และ “-” จะเท่ากัน

ประจุจะสัมพันธ์กับอนุภาคบางอนุภาคเสมอ มีอนุภาคที่ไม่มีประจุไฟฟ้า (นิวตรอน) แต่ไม่มีประจุหากไม่มีอนุภาค

แนวคิดเรื่องสนามไฟฟ้าเชื่อมโยงกับแนวคิดเรื่องประจุไฟฟ้าอย่างแยกไม่ออก มีฟิลด์หลายประเภท:

สนามไฟฟ้าสถิตคือสนามไฟฟ้าของอนุภาคที่มีประจุนิ่ง

สนามไฟฟ้าเป็นสสารที่ล้อมรอบอนุภาคที่มีประจุ มีการเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับอนุภาคเหล่านั้น และออกแรงกระทำต่อวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งถูกนำเข้าไปในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยสสารประเภทนี้

สนามแม่เหล็กเป็นสสารที่ล้อมรอบวัตถุที่มีประจุเคลื่อนที่

สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะเป็นสองด้านที่เชื่อมต่อถึงกัน - ส่วนประกอบ: สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ซึ่งระบุโดยแรงที่กระทำกับอนุภาคหรือวัตถุที่มีประจุ

จะทราบได้อย่างไรว่ามีสนามไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนดในอวกาศหรือไม่? เราไม่สามารถสัมผัสทุ่งนา มองเห็น หรือดมกลิ่นได้ เพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของสนามไฟฟ้า จำเป็นต้องทำการทดสอบ (จุด) ประจุไฟฟ้า q 0 ลงในจุดใดๆ ในอวกาศ

ค่าธรรมเนียมเรียกว่า จุดหากขนาดเชิงเส้นมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับระยะทางไปยังจุดที่กำหนดสนามแม่เหล็ก

ปล่อยให้สนามถูกสร้างขึ้นด้วยประจุบวก q เพื่อกำหนดขนาดของสนามประจุนี้ จำเป็นต้องใส่ประจุทดสอบ q 0 ลงในจุดใดๆ ในพื้นที่รอบๆ ประจุนี้ จากนั้น จากสนามไฟฟ้าของประจุ +q จะมีแรงบางอย่างมากระทำต่อประจุ q 0

แรงนี้สามารถกำหนดได้โดยใช้ กฎของคูลอมบ์: ขนาดของแรงที่แต่ละจุดทั้งสองจุดได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าร่วมของวัตถุนั้นจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของประจุของวัตถุเหล่านี้ ซึ่งแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง และขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ประจุเหล่านี้ ศพตั้งอยู่:

เอฟ = ถาม 1  ถาม 2 /4  0 ร 2 ,

โดยที่ 1/4 0 = k = 910 9 Nm 2 /Cl 2;

q 1, q 2 – ประจุอนุภาค

r - ระยะห่างระหว่างอนุภาค

 0 – ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมบูรณ์ของสุญญากาศ (ค่าคงที่ทางไฟฟ้า เท่ากับ:  0 = 8.8510 -12 F/m)

 คือค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมบูรณ์ของตัวกลาง ซึ่งแสดงว่าสนามไฟฟ้าในตัวกลางมีค่าน้อยกว่าในสุญญากาศกี่ครั้ง

การแบ่งแยกประจุไฟฟ้า การทดลองยืนยันการแบ่งแยกประจุไฟฟ้า แบบจำลองอิเล็กตรอน-นิวเคลียร์ของอะตอม

ลองชาร์จอิเล็กโทรสโคปหนึ่งอันไม่ใช่อันที่สองเชื่อมต่อพวกมันด้วยสายไฟและสังเกตว่าครึ่งหนึ่งของประจุอันแรกจะถูกถ่ายโอนไปยังอันที่สอง ดังนั้นส่งอีเมล สามารถแบ่งค่าใช้จ่ายได้ ถ้าอิเล็กโทรสโคปที่ไม่มีประจุถูกต่อเข้ากับอิเล็กโทรสโคปตัวแรก ซึ่งมีประจุเหลืออยู่ครึ่งหนึ่งของประจุเดิม ดังนั้น ¼ ของประจุเดิมจะยังคงอยู่บนประจุนั้น

เป็นที่ทราบกันว่าในสภาวะปกติโมเลกุลและอะตอมไม่มีประจุไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ กระแสไฟจึงไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการเคลื่อนที่ของพวกมัน หากเราถือว่าในธรรมชาติมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เมื่อประจุถูกแบ่ง ก็ควรค้นพบขีดจำกัดการแบ่ง ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีอนุภาคที่มีประจุน้อยที่สุด

มีการจำกัดการแบ่งค่าธรรมเนียมหรือไม่? เป็นไปได้ไหมที่จะได้รับการประจุขนาดใหญ่จนไม่สามารถแบ่งแยกได้อีก?

ในการแบ่งประจุออกเป็นส่วนเล็ก ๆ ไม่ควรถ่ายโอนไปยังลูกบอล แต่เป็นโลหะหรือของเหลวเม็ดเล็ก ๆ จากนั้นจึงวัดประจุที่ได้รับจากวัตถุขนาดเล็กเหล่านี้ การทดลองพบว่ามีความเป็นไปได้ที่จะได้รับประจุที่น้อยกว่าการทดลองที่เราพิจารณาหลายพันล้านเท่า แต่ไม่สามารถแยกประจุเกินกว่าค่าที่กำหนดได้ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ามีอนุภาคที่มีประจุซึ่งมีประจุน้อยที่สุดซึ่งไม่สามารถแยกออกจากกันได้

อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมาก มวลของอิเล็กตรอนคือ 9.1 × 10 -31 กิโลกรัม มวลนี้น้อยกว่ามวลของโมเลกุลไฮโดรเจนประมาณ 3,700 เท่า ซึ่งเล็กที่สุดในบรรดาโมเลกุลทั้งหมด

ประจุไฟฟ้าเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของอิเล็กตรอน เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการว่าประจุนี้สามารถลบออกจากอิเล็กตรอนได้ พวกเขาแยกออกจากกันไม่ได้

ค่าไฟฟ้าคือปริมาณทางกายภาพ มันถูกเขียนแทนด้วยตัวอักษร q หน่วยของประจุไฟฟ้าคือคูลอมบ์ (C) หน่วยนี้ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Charles Coulomb

อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่มีประจุลบน้อยที่สุด ประจุของมันคือ 1.6 × 10 -19 C.

*เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ Ioffe และ Millikan สามารถระบุประจุของอิเล็กตรอนได้

กฎของคูลอมบ์- แรงอันตรกิริยาระหว่างวัตถุที่มีประจุแบบจุดนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของประจุของวัตถุเหล่านี้และเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน

ชี้ศพที่มีประจุ– วัตถุที่สามารถละเลยขนาดได้ภายใต้เงื่อนไขของปัญหานี้

ประจุของนิวเคลียสมีค่าเท่ากับค่าสัมบูรณ์กับประจุรวมของอิเล็กตรอนในอะตอมสามารถสันนิษฐานได้ว่าอนุภาคมีประจุ พวกมันถูกเรียกว่าโปรตอน โปรตอนแต่ละตัวมีมวลมากกว่ามวลอิเล็กตรอนถึง 1,840 เท่า - อะตอมโดยรวมไม่มีประจุมันเป็นกลางเพราะประจุบวกของนิวเคลียสเท่ากับประจุลบของอิเล็กตรอนทั้งหมด

อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสาร ซึ่งเป็นส่วนที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมี ซึ่งเป็นพาหะของคุณสมบัติทางเคมี

อี. รัทเทอร์ฟอร์ดยอมรับว่ามีนิวเคลียสที่มีประจุบวกอยู่ภายในอะตอม และมีอิเล็กตรอนอยู่ด้านนอก

*นิวเคลียสมีขนาดเล็กกว่าอะตอมถึง 10,000 เท่า

*มวลของอะตอมเกือบเท่ากับมวลนิวเคลียสของมัน

ไอออนบวก– อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนไป

ไอออนลบ- อะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป

โปรตอน– นิวเคลียสของอะตอมที่มีประจุปฐมภูมิหนึ่งประจุ

นิวตรอน– อนุภาคมูลฐานที่ไม่มีประจุไฟฟ้า

เรียกว่าโปรตอนและนิวตรอน นิวเคลียส– อนุภาคนิวเคลียร์

วาเลนซ์อิเล็กตรอน– อิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นนอก

ไอโซโทปเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน

การทดลองของ N. Bohr ระบุว่าอิเล็กตรอนในอะตอมถูกจัดเรียงเป็นชั้นเปลือก (ระดับพลังงาน ระดับที่ 1 = 2 อิเล็กตรอน ระดับที่ 2 = 8 ระดับที่ 3 = 18 ระดับที่ 4 = 32)

ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุไฟฟ้าในระบบปิดยังคงที่

ปรากฏการณ์ทางกายภาพหลายอย่างที่พบในธรรมชาติและชีวิตรอบตัวเราไม่สามารถอธิบายได้เฉพาะตามกฎของกลศาสตร์ ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล และอุณหพลศาสตร์เท่านั้น ปรากฏการณ์เหล่านี้แสดงให้เห็นแรงที่กระทำระหว่างวัตถุในระยะไกล และแรงเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงไม่ใช่แรงโน้มถ่วง กองกำลังเหล่านี้เรียกว่า แรงแม่เหล็กไฟฟ้า.

คำจำกัดความ

อนุภาคมูลฐานอาจมีอีเมล์ ประจุแล้วจึงเรียกว่าประจุ

อนุภาคมูลฐานมีปฏิกิริยาต่อกันด้วยแรงที่ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างอนุภาค แต่เกินกว่าแรงโน้มถ่วงร่วมหลายเท่า (ปฏิกิริยานี้เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้า)

ค่าไฟฟ้า- ปริมาณทางกายภาพที่กำหนดความเข้มของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้ามี 2 สัญญาณ:

• เชิงบวก
• เชิงลบ

อนุภาคที่มีประจุคล้ายกัน ขับไล่ด้วยชื่อที่แตกต่างกัน - ถูกดึงดูด- โปรตอนก็มี เชิงบวกประจุ, อิเล็กตรอน - เชิงลบ, นิวตรอน - เป็นกลางทางไฟฟ้า

ค่าใช้จ่ายเบื้องต้น- ค่าธรรมเนียมขั้นต่ำที่ไม่สามารถแบ่งได้

เราจะอธิบายการมีอยู่ของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติได้อย่างไร? - วัตถุทั้งหมดมีอนุภาคที่มีประจุ

ในสภาวะปกติ ร่างกายมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า (เนื่องจากอะตอมเป็นกลาง) และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่แสดงออกมา

ร่างกายถูกชาร์จถ้ามีประจุเกินป้ายใด ๆ

• มีประจุลบ - หากมีอิเล็กตรอนมากเกินไป
• มีประจุบวก - หากขาดอิเล็กตรอน

การใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกาย- นี่เป็นวิธีหนึ่งในการรับวัตถุที่มีประจุเช่นโดยการติดต่อ)

ในกรณีนี้ วัตถุทั้งสองมีประจุ และประจุนั้นมีเครื่องหมายตรงกันข้าม แต่มีขนาดเท่ากัน

กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ภายใต้สภาวะปกติ ตัวกล้องจุลทรรศน์มีความเป็นกลางทางไฟฟ้า เนื่องจากอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบที่ก่อตัวเป็นอะตอมจะเชื่อมต่อถึงกันด้วยแรงไฟฟ้าและก่อตัวเป็นระบบที่เป็นกลาง หากความเป็นกลางทางไฟฟ้าของร่างกายถูกละเมิดก็จะเรียกว่าร่างกายดังกล่าว ร่างกายไฟฟ้า- ในการทำให้ร่างกายใช้พลังงานไฟฟ้า จำเป็นต้องสร้างอิเล็กตรอนหรือไอออนที่มีสัญลักษณ์เดียวกันมากเกินไปหรือขาดไป

วิธีการของวัตถุไฟฟ้าซึ่งแสดงถึงปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุสามารถเป็นได้ดังต่อไปนี้:

1. การปล่อยกระแสไฟฟ้าให้กับร่างกายเมื่อสัมผัสกัน - ในกรณีนี้ ในระหว่างการสัมผัสใกล้ชิด อิเล็กตรอนส่วนเล็กๆ จะถ่ายโอนจากสารหนึ่งซึ่งการเชื่อมต่อกับอิเล็กตรอนค่อนข้างอ่อนไปยังสารอื่น
2. กระแสไฟฟ้าของร่างกายในระหว่างการเสียดสี - ในเวลาเดียวกันพื้นที่สัมผัสระหว่างร่างกายเพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การเพิ่มกระแสไฟฟ้า
3. อิทธิพล- พื้นฐานของอิทธิพลคือ ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตนั่นคือการเหนี่ยวนำประจุไฟฟ้าในสารที่วางอยู่ในสนามไฟฟ้าคงที่
4. การใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกายภายใต้อิทธิพลของแสง - พื้นฐานของสิ่งนี้ก็คือ เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค, หรือ เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริคเมื่อภายใต้อิทธิพลของแสง อิเล็กตรอนสามารถบินออกจากตัวนำไปยังพื้นที่โดยรอบ ซึ่งเป็นผลมาจากประจุของตัวนำ

การทดลองมากมายแสดงให้เห็นว่าเมื่อมี กระแสไฟฟ้าของร่างกายจากนั้นประจุไฟฟ้าจะปรากฏบนวัตถุซึ่งมีขนาดเท่ากันและมีเครื่องหมายตรงกันข้าม

ประจุลบร่างกายเกิดจากอิเล็กตรอนในร่างกายมากเกินไปเมื่อเทียบกับโปรตอนและ ประจุบวกเกิดจากการขาดอิเล็กตรอน

เมื่อวัตถุเกิดไฟฟ้า นั่นคือเมื่อประจุลบถูกแยกออกจากประจุบวกที่เกี่ยวข้องบางส่วน กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า- กฎการอนุรักษ์ประจุใช้ได้กับระบบปิดซึ่งอนุภาคมีประจุจะไม่เข้ามาจากภายนอกและจากที่อนุภาคเหล่านั้นไม่หลุดออกไป

กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้ามีดังต่อไปนี้:

ในระบบปิด ผลรวมพีชคณิตของประจุของอนุภาคทั้งหมดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง:

คิว 1 + คิว 2 + คิว 3 + ... + คิว n = const

ที่ไหน
คำถามที่ 1, คำถามที่ 2 เป็นต้น - ค่าอนุภาค

ปฏิกิริยาระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า

ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายซึ่งมีประจุเหมือนหรือต่างกันสามารถสาธิตได้ในการทดลองต่อไปนี้ เรากระตุ้นแท่งไม้อีโบไนต์ด้วยไฟฟ้าโดยการเสียดสีกับขน แล้วแตะเข้ากับปลอกโลหะที่ห้อยอยู่บนเส้นไหม

ประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกัน (ประจุลบ) จะถูกกระจายบนปลอกและแท่งกำมะถัน เมื่อนำแท่งกำมะถันที่มีประจุลบเข้ามาใกล้กับปลอกที่มีประจุ คุณจะเห็นว่าปลอกจะถูกผลักออกจากแท่ง (รูปที่ 1.1)

หากตอนนี้คุณนำแท่งแก้วที่ถูบนผ้าไหม (มีประจุบวก) ไปที่ปลอกที่มีประจุ ปลอกจะถูกดึงดูดเข้าไป (รูปที่ 1.2)

กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้าในทางปฏิบัติ

ลองใช้อิเล็กโทรมิเตอร์ที่เหมือนกันสองตัวแล้วชาร์จอันใดอันหนึ่ง (รูปที่ 2.1) ค่าใช้จ่ายสอดคล้องกับ 6 แผนกขนาด

หากคุณเชื่อมต่ออิเล็กโทรมิเตอร์เหล่านี้กับแท่งแก้ว จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกิดขึ้น นี่เป็นการยืนยันความจริงที่ว่าแก้วเป็นอิเล็กทริก หากคุณใช้แท่งโลหะ A (รูปที่ 2.2) เพื่อเชื่อมต่ออิเล็กโตรมิเตอร์ โดยจับไว้โดยที่จับที่ไม่นำไฟฟ้า B คุณจะสังเกตเห็นว่าประจุเริ่มต้นจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กัน: ครึ่งหนึ่งของประจุจะถูกถ่ายโอนจาก ลูกแรกไปลูกที่สอง ตอนนี้ประจุของอิเล็กโตรมิเตอร์แต่ละอันสอดคล้องกับการแบ่งสเกล 3 ระดับ ดังนั้นประจุเดิมจึงไม่เปลี่ยนแปลง เพียงแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่านั้น

หากประจุถูกถ่ายโอนจากวัตถุที่มีประจุไปยังวัตถุที่ไม่มีประจุซึ่งมีขนาดเท่ากัน ประจุจะถูกแบ่งครึ่งหนึ่งระหว่างวัตถุทั้งสองนี้ แต่หากวัตถุที่สองที่ไม่มีประจุมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุแรก ประจุมากกว่าครึ่งหนึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุที่สอง ยิ่งร่างกายที่มีการถ่ายโอนประจุมีขนาดใหญ่เท่าใด ประจุส่วนใหญ่จะถูกถ่ายโอนไปยังร่างกายนั้นด้วย

แต่จำนวนเงินที่เรียกเก็บทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงอาจแย้งได้ว่าประจุนั้นได้รับการอนุรักษ์ไว้ เหล่านั้น. เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้าไม่มีอยู่จริง แต่เป็นคุณสมบัติภายในของอนุภาคมูลฐาน เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ฯลฯ

จากการทดลองในปี 1914 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน R. Millikan แสดงให้เห็น ประจุไฟฟ้านั้นไม่ต่อเนื่องกัน - ประจุของตัวใดๆ จะเป็นจำนวนเต็มทวีคูณของ ประจุไฟฟ้าเบื้องต้น อี = 1.6 × 10 -19 ค.

ในปฏิกิริยาการเกิดคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน การกระทำดังต่อไปนี้: กฎการอนุรักษ์ประจุ.

q อิเล็กตรอน +โพซิตรอน คิว = 0

โพซิตรอน- อนุภาคมูลฐานที่มีมวลประมาณเท่ากับมวลของอิเล็กตรอน ประจุของโพซิตรอนเป็นบวกและเท่ากับประจุของอิเล็กตรอน

ซึ่งเป็นรากฐาน กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้าอธิบายการใช้พลังงานไฟฟ้าของวัตถุขนาดมหึมา

ดังที่ทราบกันดีว่าร่างกายทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมซึ่งรวมถึง อิเล็กตรอนและ โปรตอน- จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนในร่างกายที่ไม่มีประจุจะเท่ากัน ดังนั้นวัตถุดังกล่าวจึงไม่มีผลกระทบทางไฟฟ้าต่อวัตถุอื่น หากวัตถุทั้งสองสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด (ระหว่างการถู การบีบอัด การกระแทก ฯลฯ) อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับอะตอมจะอ่อนกว่าโปรตอนมากและเคลื่อนที่จากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง

ร่างกายที่อิเล็กตรอนถ่ายโอนไปจะมีส่วนเกิน ตามกฎหมายการอนุรักษ์ ประจุไฟฟ้าของร่างกายนี้จะเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุบวกของโปรตอนทั้งหมดและประจุของอิเล็กตรอนทั้งหมด ประจุนี้จะเป็นลบและมีค่าเท่ากับผลรวมของประจุของอิเล็กตรอนส่วนเกิน

ร่างกายที่มีอิเล็กตรอนมากเกินไปจะมีประจุลบ

ร่างกายที่สูญเสียอิเล็กตรอนไปจะมีประจุบวก โมดูลัสของประจุจะเท่ากับผลรวมของประจุของอิเล็กตรอนที่ร่างกายสูญเสียไป

ร่างกายที่มีประจุบวกจะมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน

ประจุไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ไปยังกรอบอ้างอิงอื่น

Javascript ถูกปิดใช้งานในเบราว์เซอร์ของคุณ
หากต้องการคำนวณ คุณต้องเปิดใช้งานตัวควบคุม ActiveX!