Toate materialele sunt „construcții” din atomi, iar toți atomii sunt formați din protoni, neutroni și electroni. Protonii au sarcina electrică pozitivă, neutronii au sarcina electrică neutră iar electronii au sarcina electrică negativă. Când acești protoni, neutroni și electroni sunt împreună cu atomul lor, aceștia sunt fericiți si stabili. Dacă creăm un circuit închis acești electroni liberi (cei care sau pierdut de atomul lor) vor începe să se mute înapoi către protoni datorită atracției, creîndu-se un flux de electroni.
Acest flux de electroni este numit curent electric. Electronii nu se mișcă liber, sau mai bine zis cum vor ei, prin circuit datorită materialului din care este format circuitul. Acest material va crea o restricție mișcîrii de electroni iar această restricție se numește rezistență. O tensiune constantă în timp se numește tensiune continuuă iar o tensiune care variază periodic cu timpul se numește tensiune alternativă. Bateriile sau sursele de tensiune sunt de obicei utilizate pentru a produce tensiune continuuă stabilită ca: 5V, 12V, 24V,..etc.
a. b. c. Tensiunea poate exista într-un circuit fără a exista însă curent, dar într-un circuit nu poate exista curent electric fără să existe tensiune electrică în acel circuit. Curentul electric reprezintă mișcarea de sarcini electrice și se măsoară in amperi ( A ) și are ca simbol litera i sau I de la intensitate. În general, în circuitele și schemele electronice, direcția mișcării curentului este indicată printr-o săgeată și litera i sau I. În circuitele electronice o sursă de curent este un element de circuit care dă o cantitate oarecare de curent, de ex: 1A, 5A, 10A,..etc.
Rezistența ( R ) este capacitatea unui material de a rezista sau de a se opune la trecerea curentului electric. a. b. c. d. e. Sarcina este cuantificată. Aceasta înseamnă că sarcina electrică vine în cantități discrete și că există o cantitate cât mai mică de sarcină pe care o poate avea un obiect. În sistemul SI, această cantitate cea mai mică este e ≡ 1,602 × 10−19 Nicio particulă liberă nu poate avea o sarcină mai mică decât aceasta și, prin urmare, sarcina oricărui obiect - sarcina tuturor obiectelor - trebuie să fie un multiplu întreg al acestei cantități.
Mărimea sarcinii este independentă de tip. Exprimat în alt mod, cea mai mică sarcină pozitivă posibilă (la patru cifre semnificative) este +1,602 × 10−19 C, iar cea mai mică sarcină negativă posibilă este -1,602 × 10−19 C; aceste valori sunt exact egale. Sarcina este conservată. Sarcina nu poate fi nici creată, nici distrusă; ea poate fi transferată doar din loc în loc, de la un obiect la altul. Frecvent, vorbim de două sarcini de „care se anulează”; aceasta este expresia verbală. Înseamnă că dacă două obiecte care au sarcini egale și opuse sunt fizic aproape una de cealaltă, atunci forțele (direcționate opus) pe care le aplică asupra unui alt obiect încărcat se anulează, pentru o forță netă zero.
Este important să înțelegeți că sarcinile de pe obiecte nu dispar în niciun caz. Sarcina este conservată în sisteme închise. În principiu, dacă o sarcină negativă ar dispărea de pe bancul de laborator și ar reapărea pe Lună, conservarea sarcinii ar rămâne în continuare. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă niciodată. Dacă sarcina totală pe care o aveți în sistemul local de pe bancul de laborator se modifică, va exista un flux măsurabil de sarcini în sau în afara sistemului.
Din nou, sarcinile se pot muta și se mișcă, iar efectele lor se pot anula și se anulează, dar sarcina netă din mediul dvs. local (dacă este închis) este conservată. Odată ce a devenit clar că toată materia era compusă din particule care au ajuns să fie numite atomi, a devenit rapid clar și că constituenții atomului includ atât particule încărcate pozitiv, cât și particule încărcate negativ. Particula încărcată negativ a fost prima care a fost descoperită. În 1897, fizicianul englez J. J. Thomson studia ceea ce atunci era cunoscut sub numele de raze catodice. Cu câțiva ani înainte, fizicianul englez William Crookes a arătat că aceste „raze” erau încărcate negativ, dar experimentele sale nu au putut spune mai mult de atât.
(Faptul că au o sarcină electrică negativă era o dovadă puternică a faptului că acestea nu erau deloc raze, ci particule.) Thomson a pregătit un fascicul pur al acestor particule și l-a trimis prin câmpuri electrice și magnetice încrucișate și a ajustat diferitele intensități ale câmpului până când deformarea netă a fasciculului a fost zero. Cu acest experiment, el a putut determina raportul sarcină-masă al particulei. Acest raport a arătat că masa particulei era mult mai mică decât a oricărei alte particule cunoscute anterior - de 1837 de ori mai mică, de fapt. Întrucât atomul în ansamblu este neutru din punct de vedere electric, următoarea întrebare a fost să se determine cum sunt distribuite sarcinile pozitive și negative în interiorul atomului.
Thomson însuși și-a imaginat că electronii săi erau încorporați într-un fel de pastă încărcată pozitiv, întinsă pe tot volumul atomului (modelul cozonacului cu stafide). Cu toate acestea, în 1908, fizicianul neozeelandez Ernest Rutherford a arătat că sarcinile pozitive ale atomului existau într-un nucleu minuscul - numit nucleu - care ocupa doar o foarte mică parte din volumul total al atomului, dar deținea peste 99% din masă. În plus, el a arătat că electronii încărcați negativ orbitau permanent în jurul acestui nucleu, formând un fel de nor încărcat electric care înconjoară nucleul (Figura 5.7).
Figura 5.7 Acest model simplificat al unui atom de hidrogen prezintă un nucleu încărcat pozitiv (constând, în cazul hidrogenului, dintr-un singur proton), înconjurat de un „nor” de electroni. Sarcina norului de electroni este egală (și opusă ca semn) cu sarcina nucleului, dar electronul nu are o locație definită în spațiu; prin urmare, reprezentarea sa aici este ca un nor.
Povestea atomului nu se oprește însă aici. În ultima parte a secolului al XX-lea, în nucleul atomului au fost descoperite mult mai multe particule subatomice: pioni, neutrini și quarci, printre altele. După cum s-a menționat anterior, sarcina electrică este o proprietate pe care o poate avea un obiect. Acest lucru este similar cu modul în care un obiect poate avea o proprietate pe care o numim masă, o proprietate pe care o numim densitate, o proprietate pe care o numim temperatură și așa mai departe.
Din punct de vedere tehnic, ar trebui să spunem întotdeauna ceva de genul „Să presupunem că avem o particulă care poartă o sarcină de 3 μC”. Cu toate acestea, este foarte obișnuit să spunem în schimb: „Să presupunem că avem o sarcină de 3 μC”. În mod similar, spunem adesea ceva de genul „Șase sarcini sunt situate în vârfurile unui hexagon obișnuit”. O sarcină nu este o particulă; mai degrabă, este o proprietate a unei particule. Cu toate acestea, această terminologie este extrem de comună (și este folosită frecvent în această carte, așa cum este peste tot în altă parte).
Sursa: University Physics (OpenStax), acces gratuit sub licență CC BY 4.0. Traducere de Nicolae Sfetcu.
Atom Structure | Matter | Physics | FuseSchool
| Componenta | Sarcină |
|---|---|
| Proton | Pozitivă |
| Neutron | neutră |
| Electron | Negativă |
tags: #sarcina #electrica #a #nucleul #este #pozitiva
Postări populare:
- Gestionarea rolurilor in familie si co-parentingul eficient: Mama si bebe in alta camera, tatal singur
- Spanac la 7 luni: introducere în alimentația bebelușului, beneficii & rețete
- ținute mamă-bebeluș pentru botez
- Expertiza și practicile moderne ale Dr. Ginecolog Mehedințu Claudia
- Recomandări pentru botez