Vi forklarer, hvad en elektrisk ladning er, hvordan den klassificeres, og hvad dens egenskaber er. Også hvad er Coulombs lov.
Hvad er en elektrisk ladning?
Ifysisk, en elektrisk ladning kaldes enstoffets egenskab der er til stede i subatomære partikler og er bevist af kræfter til tiltrækning eller frastødning mellem dem, gennem felterelektromagnetisk.
Stof sammensat af atomer Den er elektrisk neutral, det vil sige, at den ikke oplades, medmindre en ekstern faktor oplader den. Atomer har det samme antal negativt ladede partikler (elektroner) som positivt ladede partikler (protoner).
Imidlertid stof det kan være elektrisk ladet, det vil sige, at det kan få eller miste ladning og dermed forblive ladet på en negativ eller positiv måde. Det ladede stof genererer en elektrisk felt, et felt af elektriske kræfter. Den elektromagnetiske kraft er en af de fire grundlæggende vekselvirkninger af natur.
Elektriske ladninger kan ikke skabes eller ødelægges. Mængden af elektrisk ladning i univers den er konstant, den ændrer sig ikke over tid.
Materialer reagerer forskelligt på elektromagnetisk induktion. Nogle er dirigenter afelektricitet og andre isolerer, det vil sige, de udfører det ikke.
IfølgeInternationalt målesystem (SI), elektriske ladninger måles i en enhed kaldet Coulombs eller Coulombs (C). Dens navn blev oprettet til ære for den franske fysiker Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), en af de største lærde af denne type fysiske fænomener.
En Coulomb-enhed er defineret som mængden af last, der transporteres af en elektrisk strøm af en forstærker til enelektrisk leder på et sekund. En ampere svarer til 6.242 x 1018 frie elektroner.
Typer af elektrisk ladning
Elektriske ladninger interagerer med hinanden efter deres type: de kan være positive eller negative, som Benjamin Franklin kaldte dem. Disse betegnelser er vilkårlige, det vil sige, at der ikke er noget, der adskiller det positive fra det negative, men de opfattes som det samme som en magnetisk dipol, som en batteri, som har en positiv pol (eller nord) og en negativ pol (eller syd).
Det positive betegnes konventionelt med +-tegnet og det negative med --tegnet. Elektriske ladninger med lighedstegn frastøder hinanden. Elektriske ladninger af modsatte fortegn tiltrækker hinanden.
Egenskaber ved elektrisk ladning
Elektrisk ladning er en iboende egenskab ved stof, og den ligger i subatomære partikler: elektroner er negativt ladede og protoner positiv ladning (den neutroner neutral ladning, som navnet antyder).
Når en genstand bliver elektrisk ladet, skyldes det en forskydning i dets elektroner, enten tab (får positiv ladning) eller inkorporering (får negativ ladning). Derfor vil et materiale med et overskud af elektroner i dets ydre atomer præsentere en negativ ladning, mens et med et underskud af dem vil præsentere en positiv ladning.
I et lukket system forbliver den elektriske ladning konstant, ligesom den forekommer i enhver kemisk reaktion.
Coulombs lov
Størrelsen af den tiltrækkende eller frastødende kraft afhænger af ladningen og afstanden.Det Coulombs lov eller Grundlæggende princip om Elektrostatik styrer størrelsen af de tiltrækkende eller frastødende kræfter mellem to bestemte elektriske ladninger, uanset fortegn for deres ladning (naturligvis, hvis de er af samme fortegn, vil det være en frastødende kraft, og hvis de har det modsatte fortegn, vil være en tiltrækkende kraft).
Ifølge denne lov er denne kraft proportional med produktet af ladningernes værdi og omvendt proportional med kvadratet på afstanden, der adskiller dem. Dette udtrykkes matematisk som følger:
F = K. [(Q1 x Q2) / r2]
Hvor:
- F er den elektriske kraft.
- Q er afgifterne.
- r er afstanden, der adskiller dem.
- K er en proportionalitetskonstant defineret som 9,109 N.m2 / C2.