A kölcsönhatás a töltött testek
3. § elektrodinamikára
Mint a koncepció súlyos tömeg test newtoni mechanika, a koncepció egy töltés elektrodinamika az elsődleges, az alap koncepció.
Elektromos töltés - a fizikai mennyiség jellemző tulajdonságait a részecskék vagy szervek lép elektromágneses kölcsönhatás hatályba.
Az elektromos töltés általában által kijelölt leveleket q és Q.
A gyűjtemény minden ismert tapasztalati tények vezet az alábbi következtetéseket:
· Kétféle elektromos töltések, hagyományosan az úgynevezett pozitív és negatív.
· A díjakat átvihető (például közvetlen kapcsolat) egyik testből a másikba. Ellentétben a tömeg elektromos töltés nem inherens jellemzője ...
a test. A ugyanaz a szerv különböző környezetekben eltérő lehet töltés.
· Like töltések taszítják, ellentétben díjak - vonzzák. Ez azt is kifejezi, hogy az alapvető különbség az elektromágneses gravitációs erő. Gravitációs erő mindig erők vonzereje.
Az egyik alapvető természeti törvények kísérletileg megállapított megmaradási törvénye az elektromos töltés.
Az izolált rendszer, az algebrai összege a díjak valamennyi szerv állandó marad:
A megmaradási törvénye elektromos töltés kimondja, hogy egy zárt rendszerben a testek nem tudja betartani a szülés folyamán, vagy megszűnt a töltés csak egy jel.
A jelenlegi szempontból, a töltéshordozók elemi részecskék. Az összes szokásos test, amely atomok, amelyek pozitív töltésű protonok, negatív töltésű elektronok és semleges részecskék - neutronok. Protonok és neutronok része atommagok, az elektronok az elektron héj a atomok. Elektromos töltések a proton és az elektron abszolút értékben pontosan ugyanaz, és megegyezik az elemi töltés e.
A semleges atom protonok száma a sejtmagban egyenlő az elektronok száma a héj. Ezt a számot nevezzük a rendszámmal. Anyag atomjai elveszítheti egy vagy több elektront, vagy vásárolni egy extra elektront. Ezekben az esetekben, a semleges atom alakítjuk, egy pozitív vagy negatív töltésű ion.
A töltés lehet át egyik testből egy másikba csak részeit tartalmazó egész számú elemi díjakat. Így, az elektromos töltés a test - egy diszkrét érték:
Fizikai mennyiségek, amely akár csak egy diszkrét értékek számát nevezzük kvantált. E a elemi töltés kvantum (alsó rész) az elektromos töltés. Meg kell jegyezni, hogy a modern elemi részecskefizika feltételez úgynevezett kvarkok - eddig nem lehetett megfigyelni, mivel a részecskék tört díjat, és ugyanakkor a szabad állapotú kvarkok.
A szokásos laboratóriumi kísérletek kimutatására és mérésére elektromos töltés elektrométer használt - egy eszköz, amely egy fém rúd, és a tű, amely foroghat egy vízszintes tengely körül (1. ábra). Rod egy nyíl izolált a fémházban. Amikor egy töltött test érintkezik a rúd elektrométer az elektromos töltés ugyanazon megjelölés és vannak elosztva a tengely mentén irányba. elektromos taszítás erők hatására a forgását a nyíl által egy bizonyos szöget, amellyel megítélni a töltés át rúd elektrométer.
1. ábra 1. ábra. Díjinformáció egy töltött test az elektrométerrel
A elektrométer viszonylag durva eszköz; nem lehetséges, hogy vizsgálja interakció erők két töltés között. Ez az első alkalom a kölcsönhatás törvénye fix díjak fedezte fel a francia fizikus C. Coulomb 1785-ben az ő kísérletei Coulomb mért erők vonzás és taszítás a töltött golyók segítségével a készülék úgy tervezték őket - a torziós inga (2. ábra), amelyre jellemző rendkívül magas érzékenység. Például, a mérleg gerenda volt kapcsolva az 1 ° alatt az erő a sorrendben 10 -9 N.
Az elképzelés az volt, méréseken alapuló ragyogó sejtés Coulomb, hogy ha egy töltött el van érintkezésbe hozzuk pontosan ugyanaz nincs feltöltve, a felelős az első egyenlő arányban oszlik meg közöttük. Tehát az eljárás lett megadva, hogy módosítsa a felelős a labda, két, három és így tovább. D. Time. Azokban a kísérletekben, mérve a Coulomb kölcsönhatás a golyók, méretei sokkal kisebbek, mint a távolság közöttük. Ezek a töltött testek nevezzük pont díjakat.
Ponttöltés hívják töltött test, amelynek mérete szempontjából ez a probléma figyelmen kívül lehet hagyni.
2. ábra: Az eszköz Coulomb
Az interakció erők engedelmeskedik Newton harmadik: Ők taszító erők ugyanolyan jele a töltés és az erők a vonzás különböző jelek (3. ábra).
Kölcsönhatása rögzített elektromos töltések úgynevezett elektrosztatikus vagy Coulomb kölcsönhatás. KATEGÓRIA elektrodinamika tanulmányozza a Coulomb kölcsönhatás, az úgynevezett elektrosztatika.
Coulomb-törvény érvényes pont töltött testek. Szinte Coulomb törvénye is teljesül, ha a méret a töltött testek sokkal kisebb, mint a távolság közöttük.
Az arányossági tényező k Coulomb-törvény függ a választott rendszer egység. Az SI rendszerben az egység felelős telt medál (Cl).
Medál - az átáramló töltést 1 keresztmetszettel a vezeték egy áram 1 A.
Egység Áramerősség (amper) SI egységben van, együtt az időt, és mérjük a tömegét a főegység.
Az együttható k az SI rendszer általában írásos formában:
ahol - elektromos állandó.
Az SI az elemi töltés e:
e = 1,602177 · 10 -19 Kd ≈ 1,6 · 10 -19 Cl.
A tapasztalat azt mutatja, hogy az erőt a Coulomb kölcsönhatás engedelmeskedik a szuperpozíció elve.
Égésű motorok. A hatékonyság hő motorok. környezetvédelem
Az elektromos mező. Az elektromos térerősség.