Električno punjenje

Električno punjenje , osnovno svojstvo materija nošene nekim elementarnim česticama koje upravljaju kako na čestice utječu električni ili magnetski polje. Električni naboj, koji može biti pozitivan ili negativan, javlja se u diskretnim prirodnim jedinicama i niti se stvara niti uništava.

Električni naboji su dvije opće vrste: pozitivni i negativni. Dva predmeta koja imaju višak jedne vrste naboja međusobno djeluju odbojno kad su relativno blizu. Dva predmeta koja imaju višak suprotnih naboja, jedan pozitivno nabijen, a drugi negativno nabijeni, privlače se kad su relativno blizu. ( Vidjeti Kulonova sila.)



u fazi i izvan faze

Mnoge temeljne, ili subatomske, čestice materije imaju svojstvo električnog naboja. Na primjer, elektroni imaju negativni naboj, a protoni pozitivan, ali neutronima imaju nula naboja. Eksperimentom je utvrđeno da negativni naboj svakog elektrona ima jednaku veličinu, koja je također jednaka pozitivnom naboju svakog protona. Stoga naboj postoji u prirodnim jedinicama jednakim naboju elektrona ili protona, temeljne fizičke konstante. Izravno i uvjerljivo mjerenje naboja elektrona, kao prirodne jedinice električnog naboja, prvi je put izvedeno (1909.) u eksperimentu s kapljicama ulja Millikan. Atomi materije su električki neutralni jer njihove jezgre sadrže jednak broj protona koliko ima elektrona koji okružuju jezgre. Električna struja a nabijeni objekti uključuju razdvajanje dijela negativnog naboja neutralnih atoma. Struja u metalnim žicama sastoji se od nanosa elektrona od kojih su jedan ili dva iz svakog atoma labavije povezani od ostatka. Neki od atoma u površinskom sloju a staklo štap pozitivno nabijen trljajući ga a svila tkanina je izgubila elektrone, ostavljajući neto pozitivan naboj zbog neutraliziranih protona njihovih jezgri. Negativno nabijeni objekt ima višak elektrona na svojoj površini.



Pokus Millikan-kapljica ulja

Millikanov eksperiment s kapljicama ulja Između 1909. i 1910. američki fizičar Robert Millikan proveo je niz eksperimenata s kapljicama ulja. Usporedbom primijenjene električne sile s promjenama u kretanju kapljica ulja, uspio je odrediti električni naboj na svakoj kapljici. Otkrio je da sve kapi imaju naboje koji su bili jednostavni višekratnici jednog broja, osnovnog naboja elektrona. Encyclopædia Britannica, Inc.

Električni naboj je očuvan: u bilo kojem izoliranom sustavu, u bilo kojoj kemijskoj ili nuklearnoj reakciji, neto električni naboj je konstantan. Algebarski zbroj temeljnih naboja ostaje isti. ( Vidjeti očuvanje naboja.)



Jedinica električnog naboja u sustavu metar-kilogram-sekunda i SI je kulon i definira se kao količina električnog naboja koji tijekom svake sekunde prolazi kroz presjek vodiča u električnom krugu kada struja ima vrijednost od jedan amper. Jedan se kulon sastoji od 6,24 × 1018prirodne jedinice električnog naboja, poput pojedinačnih elektrona ili protona. Iz definicije ampera, sam elektron ima negativni naboj od 1.602176634 × 10−19coulomb.

Elektrokemijska jedinica naboja, faraday, korisna je za opisivanje reakcija elektrolize, poput metalnog galvaniziranja. Jedan faraday jednak je 96485,332123 kulona, ​​naboj a madež elektrona (odnosno Avogadrov broj, 6.02214076 × 102. 3, elektrona).