Qu'est-ce qu'une charge électrique dans quelles unités est-elle mesurée?
Histoire de la découverte
Même dans l'Antiquité, on a remarqué que si vous frottez de l'ambre sur de la soie, la pierre commencera à attirer des objets légers. William Hilbert a étudié ces expériences jusqu'à la fin du XVIe siècle. Dans le rapport d'avancement, les objets susceptibles d'attirer d'autres corps sont appelés électrifiés.
Les découvertes suivantes en 1729 ont été faites par Charles Dufe, observant le comportement des corps lors de leurs frottements contre différentes matières. Ainsi, il a prouvé l'existence de deux types de charges: les premières sont formées par le frottement de la résine sur la laine, et la seconde par le frottement du verre sur la soie. Suivant la logique, il les a appelés «goudron» et «verre». Benjamin Franklin a également étudié cette question et introduit les concepts de charge positive et négative. Dans l'illustration - B. Franklin attrape la foudre.
Charles Coulomb, dont le portrait est illustré ci-dessous, a découvert la loi, qui a ensuite été nommée Loi pendante. Il a décrit l'interaction de deux charges ponctuelles. J'ai également pu mesurer la valeur et inventé pour cet équilibre de torsion, dont nous parlerons plus loin.
Et au début du siècle dernier, Robert Milliken, à la suite des expériences, a prouvé leur discrétion. Cela signifie que la charge de chaque corps est égale au multiple entier de la charge électrique élémentaire, et l'électron est élémentaire.
Informations théoriques
Une charge électrique est la capacité des corps à créer un champ électromagnétique. En physique, la section électrostatique étudie les interactions des charges immobiles par rapport au système inertiel sélectionné.
Ce qui est mesuré
L'unité de mesure dans le système SI est appelée "Coulomb" - c'est une charge électrique traversant la section du conducteur 1 Ampère en 1 seconde.
La lettre désignée est Q ou q. Il peut prendre des valeurs positives et négatives. Le nom est en l'honneur du physicien Charles Coulomb, il a dérivé une formule pour trouver les forces d'interaction entre eux, il s'appelle la "Loi de Coulomb":
Dans celui-ci, q1, q2 sont les modules de charge, r est la distance entre eux, k est le coefficient de proportionnalité.
La formule est similaire à la loi d'attraction, en principe, elle décrit une interaction similaire. Il a la plus petite masse. Sa charge électrique est négative et elle est égale à:
-1,6 * 10 ^ (- 19) C
Un positron est la valeur opposée à un électron; il se compose également d'une charge élémentaire positive.
Outre le fait qu'elle soit discrète, quantifiée ou mesurée en portions, la loi de conservation des charges est également valable pour elle, qui dit que dans un système fermé les charges des deux signes ne peuvent se produire que simultanément. En termes simples, la somme algébrique (en tenant compte des signes) des charges de particules et de corps dans un système fermé (isolé) reste toujours inchangée. Il ne change pas avec le temps ou avec le mouvement d'une particule, il est constant pendant sa durée de vie. Les particules chargées les plus simples sont classiquement comparées aux charges électriques.
La loi de conservation des charges électriques a été confirmée pour la première fois par Michael Faraday en 1843. C'est l'une des lois fondamentales de la physique.
Conducteurs, semi-conducteurs et diélectriques
Il y a beaucoup de charges gratuites dans les conducteurs. Ils se déplacent librement dans tout le corps. Il n'y a presque pas de porteurs libres dans les semi-conducteurs, mais si un peu d'énergie est transférée au corps, ils se forment, à la suite de quoi le corps commence à conduire un courant électrique, c'est-à-dire les charges électriques commencent à se déplacer. Les diélectriques sont des substances où le nombre de porteurs libres est minimal, de sorte que le courant ne peut pas les traverser ou peut, dans certaines conditions, par exemple, une très haute tension.
Quelle est l'interaction
Les charges électriques sont attirées et repoussées les unes des autres. Ceci est similaire à l'interaction des aimants. Tout le monde sait que si vous frottez une règle ou un stylo à bille sur vos cheveux, ils deviendront électrifiés. Si dans cet état vous l'apportez sur le papier, il collera au plastique électrifié. Pendant l'électrification, la redistribution des charges se produit, de sorte que sur une partie du corps elles deviennent plus grandes et sur l'autre moins.
Pour la même raison, vous êtes parfois choqué par un pull en laine ou d'autres personnes lorsque vous les touchez.
Conclusion: les charges électriques avec un signe ont tendance à se toucher, et avec des signes différents, elles se repoussent. Ils coulent d'un corps à l'autre lorsqu'ils se touchent.
Méthodes de mesure
Il existe plusieurs façons de mesurer la charge électrique, examinons certaines d'entre elles. L'appareil de mesure est appelé balance de torsion.
Les échelles pendantes sont les échelles de torsion de son invention. Le fait est qu'une tige légère avec deux boules aux extrémités et une boule chargée stationnaire est suspendue dans un récipient sur un fil de quartz. La deuxième extrémité du fil est fixée au capuchon. La balle stationnaire est retirée afin de lui dire la charge, après quoi vous devez la réinstaller dans le navire. Après cela, la partie suspendue au fil commencera à bouger. Une échelle graduée est marquée sur le navire. Le principe de son action se reflète dans la vidéo.
Un autre appareil pour mesurer la charge électrique est un électroscope. Il s'agit, comme les précédents, d'un récipient en verre avec une électrode sur laquelle sont fixées deux feuilles métalliques. Le corps chargé est amené à l'extrémité supérieure de l'électrode, le long de laquelle la charge s'écoule sur la feuille, à la suite de quoi les deux feuilles se révèlent être de la même charge et commencent à se repousser. Le montant des frais est déterminé par leur écart.
Un électromètre est un autre appareil de mesure. Se compose d'une tige métallique et d'une flèche rotative. Lorsqu'un corps chargé touche l'électromètre, les charges s'écoulent le long de la tige jusqu'à la flèche, la flèche s'écarte et indique une certaine valeur sur l'échelle.
En fin de compte, nous vous recommandons de regarder une autre vidéo utile sur le sujet:
Nous avons examiné une quantité physique importante. Les enseignements à ce sujet ont considérablement élargi les connaissances sur l'électricité en général. La contribution à la science et à la technologie est assez importante et le champ d'application de ces connaissances est également lié à la médecine. Les ioniseurs d'air ont un effet positif sur le corps humain: ils accélèrent le processus de livraison d'oxygène de l'air aux cellules. Un exemple d'un tel appareil est le lustre Chizhevsky.Vous savez maintenant ce qu'est une charge électrique et comment elle est mesurée.
Matériaux associés:
Chargement ...
