Apakah perbezaan antara cas positif dan negatif? Caj positif dan negatif

Saya rasa bukan saya seorang sahaja yang mahu dan mahu menggabungkan formula yang menerangkan interaksi graviti badan (Hukum Graviti) , dengan formula khusus untuk interaksi cas elektrik (undang-undang Coulomb ). Jadi mari kita lakukannya!

Ia adalah perlu untuk meletakkan tanda yang sama antara konsep berat badan Dan caj positif , serta antara konsep antijisim Dan cas negatif .

Caj positif (atau jisim) mencirikan zarah Yin (dengan Medan Tarikan) - i.e. menyerap eter dari medan eterik di sekelilingnya.

Dan cas negatif (atau antijisim) mencirikan zarah Yang (dengan Medan Tolakan) - i.e. memancarkan eter ke dalam medan eterik di sekelilingnya.

Tegasnya, jisim (atau cas positif), serta antijisim (atau cas negatif) menunjukkan kepada kita bahawa zarah tertentu menyerap (atau memancarkan) Eter.

Bagi kedudukan elektrodinamik bahawa terdapat penolakan cas tanda yang sama (kedua-dua negatif dan positif) dan tarikan cas yang berbeza tanda antara satu sama lain, ia tidak sepenuhnya tepat. Dan sebab untuk ini adalah tafsiran eksperimen yang tidak sepenuhnya betul mengenai elektromagnetisme.

Zarah dengan Medan Menarik (bercas positif) tidak akan menolak satu sama lain. Mereka hanya menarik. Tetapi zarah dengan Medan Tolakan (bercas negatif), sememangnya, akan sentiasa menolak antara satu sama lain (termasuk dari kutub negatif magnet).

Zarah dengan Medan Menarik (bercas positif) menarik mana-mana zarah kepada diri mereka sendiri: kedua-duanya bercas negatif (dengan Medan Tolakan) dan bercas positif (dengan Medan Menarik). Walau bagaimanapun, jika kedua-dua zarah mempunyai Medan Menarik, maka zarah yang Medan Menariknya lebih besar akan menyesarkan zarah lain ke arah dirinya pada tahap yang lebih besar daripada zarah dengan Medan Menarik yang lebih kecil.



Jirim – antijirim.

Dalam fizik perkara Mereka memanggil badan, serta unsur kimia dari mana badan ini dibina, dan juga zarah asas. Secara umum, ia boleh dianggap lebih kurang betul untuk menggunakan istilah dengan cara ini. Lagipun Perkara , dari sudut pandangan esoterik, ini adalah pusat kuasa, sfera zarah asas. Unsur kimia dibina daripada zarah asas, dan jasad dibina daripada unsur kimia. Tetapi pada akhirnya ternyata semuanya terdiri daripada zarah asas. Tetapi lebih tepatnya, di sekeliling kita kita tidak melihat Jirim, tetapi Jiwa - i.e. zarah asas. Zarah asas, tidak seperti pusat daya (iaitu, Jiwa, berbanding Jirim), dikurniakan kualiti - Eter dicipta dan hilang di dalamnya.

Konsep bahan boleh dianggap sinonim dengan konsep jirim yang digunakan dalam fizik. Zat adalah, dalam erti kata literal, benda-benda di sekeliling seseorang dibuat, i.e. unsur kimia dan sebatiannya. Dan unsur kimia, seperti yang telah ditunjukkan, terdiri daripada zarah asas.

Untuk bahan dan jirim dalam sains terdapat konsep antonim - anti jirim Dan anti jirim , yang sinonim antara satu sama lain.

Para saintis mengiktiraf kewujudan antimateri. Walau bagaimanapun, apa yang mereka fikirkan sebagai antimateri sebenarnya bukanlah antimateri. Malah, antijirim sentiasa ada dalam sains dan telah ditemui secara tidak langsung sejak dahulu lagi, sejak eksperimen ke atas elektromagnetisme bermula. Dan kita sentiasa dapat merasakan manifestasi kewujudannya di dunia di sekeliling kita. Antimateri timbul di Alam Semesta bersama-sama dengan jirim pada saat zarah asas (Jiwa) muncul. Bahan – ini adalah zarah Yin (iaitu zarah dengan Medan Tarikan). Anti jirim (antimateri) ialah zarah Yang (zarah dengan Medan Tolakan).

Sifat zarah Yin dan Yang adalah bertentangan secara langsung, dan oleh itu ia sesuai untuk peranan jirim dan antijirim yang dicari.

Eter yang mengisi zarah asas adalah faktor pemacunya

"Pusat daya zarah asas sentiasa cenderung untuk bergerak bersama-sama dengan Eter, yang pada masa ini mengisi zarah ini (dan membentuknya), dalam arah yang sama dan pada kelajuan yang sama."

Eter ialah faktor pendorong zarah asas. Jika Eter, yang mengisi zarah, berada dalam keadaan diam, maka zarah itu sendiri akan diam. Dan jika Eter zarah bergerak, zarah itu juga akan bergerak.

Oleh itu, disebabkan fakta bahawa tiada perbezaan antara Eter medan eterik Alam Semesta dan Eter zarah, semua Prinsip tingkah laku Eter boleh digunakan untuk zarah asas. Jika Eter, yang tergolong dalam zarah, sedang bergerak ke arah berlakunya kekurangan Eter (mengikut prinsip pertama tingkah laku Eter - "Tiada lompang eterik dalam medan eterik") atau bergerak menjauh daripada lebihan (selaras dengan prinsip kedua tingkah laku Eter - "Dalam medan halus, tidak ada kawasan dengan ketumpatan eter berlebihan"), zarah akan bergerak bersamanya ke arah yang sama dan pada kelajuan yang sama .

Apa itu Kekuatan? Klasifikasi Angkatan

Salah satu kuantiti asas dalam fizik secara umum, dan terutamanya dalam salah satu subseksyennya - dalam mekanik, ialah kekuatan . Tetapi apa itu, bagaimana ia boleh dicirikan dan disokong oleh sesuatu yang wujud dalam realiti?

Mula-mula, mari buka mana-mana Kamus Ensiklopedia Fizikal dan baca definisinya.

« kekuatan dalam mekanik - ukuran tindakan mekanikal badan lain pada badan bahan tertentu" (FES, "Force", disunting oleh A. M. Prokhorov).

Seperti yang anda lihat, Force dalam fizik moden tidak membawa maklumat tentang sesuatu yang khusus, bahan. Tetapi pada masa yang sama, manifestasi Angkatan adalah lebih daripada spesifik. Untuk membetulkan keadaan, kita perlu melihat Angkatan dari perspektif ilmu ghaib.

Dari sudut pandangan esoterik kekuatan – ini tidak lebih daripada Roh, Eter, Tenaga. Dan Jiwa, seperti yang anda ingat, juga adalah Roh, hanya "luka dalam cincin." Oleh itu, kedua-dua Roh yang bebas adalah Kuasa, dan Jiwa (Roh terkunci) adalah Kuasa. Maklumat ini akan sangat membantu kami pada masa hadapan.

Walaupun terdapat beberapa kekaburan dalam definisi Force, ia mempunyai asas material sepenuhnya. Ini sama sekali bukan konsep abstrak, seperti yang terdapat dalam fizik pada masa ini.

kekuatan- inilah sebab yang menyebabkan Eter mendekati kekurangannya atau menjauhi kelebihannya. Kami berminat dengan Eter yang terkandung dalam Zarah Asas (Jiwa), oleh itu, bagi kami, Force adalah, pertama sekali, sebab yang menggalakkan zarah bergerak. Mana-mana zarah asas adalah Daya, kerana ia secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi zarah lain.

Anda boleh mengukur Kekuatan menggunakan kelajuan, yang dengannya Eter zarah akan bergerak di bawah pengaruh Daya ini, jika tiada Daya lain bertindak ke atas zarah itu. Itu. kelajuan aliran halus menyebabkan zarah bergerak adalah magnitud Daya ini.

Marilah kita mengklasifikasikan semua jenis Daya yang timbul dalam zarah bergantung kepada punca yang menyebabkannya.

Daya Tarikan (Striving of Attraction).

Sebab kemunculan Angkatan ini adalah sebarang kekurangan Eter yang timbul di mana-mana dalam bidang eterik Alam Semesta.

Itu. punca kemunculan Daya Menarik dalam zarah adalah mana-mana zarah lain yang menyerap Eter, i.e. membentuk Medan Tarikan.

Daya Tolakan (Repulsion Tendency).

Sebab kemunculan Daya ini adalah apa-apa lebihan Eter yang timbul di mana-mana dalam medan eterik Alam Semesta.

Semua badan di dunia di sekeliling kita terdiri daripada dua jenis zarah yang stabil - proton, bercas positif, dan elektron, yang mempunyai cas yang sama dan tanda negatif. Bilangan elektron adalah sama dengan bilangan proton. Oleh itu, Alam Semesta adalah neutral secara elektrik.

Oleh kerana elektron dan proton tidak pernah ( sekurang-kurangnya untuk 14 bilion tahun yang lalu) tidak reput, maka Alam Semesta tidak boleh melanggar neutralitinya oleh mana-mana pengaruh manusia. Semua jasad biasanya juga neutral elektrik, iaitu, ia mengandungi bilangan elektron dan proton yang sama.

Untuk membuat jasad bercas, adalah perlu untuk mengeluarkan daripadanya, memindahkannya ke jasad lain, atau menambahnya, mengambil dari jasad lain, sejumlah N elektron atau proton tertentu. Cas badan akan menjadi sama dengan Ne. Perlu diingat ( apa yang selalu dilupakan), bahawa cas yang sama bagi tanda berlawanan (Ne) pasti terbentuk pada jasad lain (atau jasad). Dengan menggosok kayu ebonit dengan bulu, kami mengecas bukan sahaja ebonit, tetapi juga bulu, memindahkan beberapa elektron dari satu ke yang lain.

Pernyataan mengenai tarikan dua badan dengan caj bertentangan yang sama mengikut prinsip pengesahan dan pemalsuan adalah saintifik, kerana ia boleh, pada dasarnya, disahkan atau disangkal secara eksperimen. Di sini eksperimen boleh dijalankan semata-mata, tanpa penglibatan jasad ketiga, dengan hanya memindahkan sebahagian daripada elektron atau proton dari satu jasad eksperimen ke jasad yang lain.

Gambar itu berbeza sama sekali dengan kenyataan tentang penolakan tuduhan serupa. Intinya ialah hanya dua, contohnya positif, cas q1, q2 untuk menjalankan eksperimen tidak boleh dicipta, kerana apabila cuba menciptanya, ia sentiasa tidak dapat dielakkan satu pertiga muncul, cas negatif q3 = -(qi + q2). Oleh itu, tidak semestinya dua orang akan mengambil bahagian dalam eksperimen, dan tiga pertuduhan. Pada dasarnya mustahil untuk menjalankan eksperimen dengan dua caj dengan nama yang sama.

Oleh itu, kenyataan Coulomb tentang penolakan caj serupa mengikut prinsip yang disebutkan adalah tidak saintifik.

Atas sebab yang sama, eksperimen dengan dua cas berlainan tanda q1, - q2 adalah mustahil jika cas ini tidak sama antara satu sama lain. Di sini, caj ketiga q3 = q1 - q2 pasti muncul, yang mengambil bahagian dalam interaksi dan mempengaruhi daya yang terhasil.

Kehadiran pertuduhan ketiga dilupakan dan tidak diambil kira oleh penyokong buta Coulomb. Dua jasad dengan cas yang sama dengan tanda bertentangan boleh dicipta dengan memecahkan atom kepada dua bahagian bercas dan memindahkan bahagian ini dari satu jasad ke jasad yang lain. Dengan jurang yang sedemikian, kerja mesti dilakukan dan tenaga mesti dibelanjakan. Sememangnya, bahagian yang dicas akan cenderung untuk kembali ke keadaan asalnya dengan kurang tenaga dan bersambung, iaitu mereka harus menarik antara satu sama lain.

Dari sudut pandangan interaksi jarak dekat, sebarang interaksi mengandaikan kehadiran pertukaran sesuatu bahan antara badan yang berinteraksi, dan tindakan serta-merta pada jarak dan telekinesis adalah mustahil. Interaksi elektrostatik antara cas dijalankan oleh medan elektrik yang berterusan. Kami tidak tahu apa itu, tetapi kami dengan yakin boleh mengatakan bahawa medan itu adalah material, kerana ia mempunyai tenaga, jisim, momentum dan kelajuan penyebaran terhingga.

Garisan daya yang digunakan untuk mewakili medan elektrik keluar daripada satu cas (positif) dan tidak boleh terputus dalam kekosongan, tetapi sentiasa memasuki cas lain (negatif). Mereka meregang seperti sesungut dari satu cas ke yang lain, menghubungkan mereka. Untuk mengurangkan tenaga sistem cas, isipadu yang diduduki oleh medan cenderung kepada minimum. Oleh itu, "sesungut" medan elektrik yang terulur sentiasa cenderung menguncup, seperti jalur anjal anjal yang diregangkan semasa pengecasan. Disebabkan oleh penguncupan inilah tarikan cas yang tidak serupa berlaku. Daya tarikan boleh diukur secara eksperimen. Ia memberikan hukum Coulomb.

Ia adalah perkara yang sama sekali berbeza dalam kes pertuduhan dengan nama yang sama. Jumlah medan elektrik dua cas meninggalkan setiap cas dan pergi ke infiniti, dan sentuhan antara medan satu dan cas lain tidak tercapai. "Sesungut" elastik satu cas tidak sampai ke yang lain. Oleh itu, tiada kesan material langsung dari satu caj pada yang lain, mereka tidak mempunyai apa-apa untuk berinteraksi. Oleh kerana kita tidak mengenali telekinesis, oleh itu, tidak boleh ada penolakan.

Bagaimanakah kemudiannya kita boleh menerangkan perbezaan bilah eleroskop dan tolakan cas yang diperhatikan dalam eksperimen Coulomb? Ingatlah bahawa apabila kita mencipta dua cas positif untuk pengalaman kita, kita pasti membentuk cas negatif di ruang sekeliling.

Di sini tarikan kepadanya disalah anggap dan dianggap sebagai penolakan.

Menggunakan batang kaca yang disapu pada sutera, kami memuatkan bekas kartrij ringan yang digantung pada benang sutera, dan membawa kepadanya sekeping lilin pengedap yang dikenakan oleh geseran pada bulu. Lengan akan tertarik pada lilin pengedap (Rajah 7). Walau bagaimanapun, kami melihat (§1) bahawa bekas kartrij yang digantung sama ditolak oleh kaca yang memuatkannya. Ini menunjukkan bahawa cas yang timbul pada kaca dan lilin berbeza dari segi kualiti.

nasi. 7. Lengan kertas yang dicas daripada kaca tertarik kepada lilin pengedap elektrik.

Pengalaman berikut menunjukkan ini dengan lebih jelas lagi. Mari kita cas dua elektroskop yang sama menggunakan rod kaca dan sambungkan rod mereka dengan wayar logam, memegang yang kedua oleh pemegang penebat. Jika elektroskop adalah sama sepenuhnya, maka selepas menyambung pesongan daun mereka menjadi sama, menunjukkan bahawa jumlah cas diagihkan sama rata antara kedua-dua elektroskop. Marilah kita mengecas salah satu elektroskop menggunakan kaca, dan yang lain menggunakan lilin pengedap, dan, lebih-lebih lagi, supaya sisihan daunnya menjadi sama, dan sambungkannya semula (Rajah 8). Kedua-dua elektroskop tidak akan dicas, yang bermaksud bahawa caj kaca dan caj lilin pengedap, diambil dalam kuantiti yang sama, meneutralkan, atau mengimbangi, antara satu sama lain.

nasi. 8. Dua elektroskop yang sama, dicas dengan cas bertentangan dan disambungkan oleh konduktor, dinyahcas; caj bertentangan yang sama tidak menghasilkan sebarang caj apabila digabungkan

Jika kami telah menggunakan badan bercas lain dalam eksperimen ini, kami akan mendapati bahawa sesetengah daripadanya bertindak seperti kaca bercas, iaitu, ia ditolak oleh caj kaca dan tertarik kepada caj lilin pengedap, dan sesetengahnya bertindak seperti bercas. lilin pengedap, iaitu mereka tertarik kepada cas kaca dan ditolak oleh cas lilin pengedap. Walaupun terdapat banyak bahan yang berbeza dalam alam semula jadi, terdapat hanya dua jenis cas elektrik yang berbeza.

Kami melihat bahawa caj kaca dan lilin pengedap boleh membatalkan satu sama lain. Tetapi kuantiti yang, apabila ditambah, mengurangkan satu sama lain, biasanya diberikan tanda yang berbeza.

Oleh itu, kami bersetuju untuk memberikan tanda kepada cas elektrik, membahagikan cas kepada positif dan negatif (Rajah 8).

Jasad bercas positif ialah benda yang bertindak pada jasad bercas lain dengan cara yang sama seperti kaca yang dielektrik oleh geseran dengan sutera. Badan yang bertindak dengan cara yang sama seperti lilin pengedap yang dielektrik oleh geseran pada bulu dipanggil bercas negatif. Daripada eksperimen yang diterangkan di atas, ia mengikuti bahawa cas seperti menolak, tidak seperti cas menarik).

4.1. Elektroskop yang dicas dengan kayu lilin disentuh dengan kaca bercas. Bagaimanakah sisihan helaian akan berubah?

4.2. Apabila batang loyang yang dipegang di tangan digosok dengan sutera, yang kedua tidak dielektrik. Walau bagaimanapun, jika eksperimen ini dijalankan dengan mengasingkan rod daripada tangan, contohnya dengan membalutnya dengan getah, caj akan timbul ke atasnya. Terangkan perbezaan keputusan dalam kedua-dua eksperimen ini.

4.3. Bagaimanakah anda boleh mengeluarkan cas elektrik daripada dielektrik, seperti rod kaca elektrik, dengan obor di tangan?

4.4. Berdiri di atas papan kayu yang diletakkan di atas empat penyokong penebat, seperti cermin mata kaca yang kuat, ambil sehelai bulu di tangan anda dan mula memukul bulu di atas meja kayu. Rakan anda boleh menarik percikan api dari badan anda dengan mengangkat tangannya ke sana. Terangkan apa yang berlaku.

4.5. Bagaimanakah kita boleh membuktikan secara eksperimen bahawa sutera, apabila digosok dengan kaca, menjadi elektrik dan, lebih-lebih lagi, negatif?

Caj elektrik– kuantiti fizikal yang mencirikan keupayaan badan untuk memasuki interaksi elektromagnet. Diukur dalam Coulombs.

Caj elektrik asas– cas minimum yang dimiliki oleh zarah asas (cas proton dan elektron).

Badan ada cas, bermakna ia mempunyai elektron tambahan atau hilang. Caj ini ditetapkan q=tidak. (ia bersamaan dengan bilangan cas asas).

Menyegarkan badan– mencipta lebihan dan kekurangan elektron. Kaedah: elektrifikasi melalui geseran Dan elektrifikasi melalui sentuhan.

Titik subuh d ialah caj badan, yang boleh diambil sebagai titik material.

Caj ujian() – titik, cas kecil, sentiasa positif – digunakan untuk mengkaji medan elektrik.

Undang-undang pemuliharaan caj:dalam sistem terpencil, jumlah algebra bagi cas semua jasad kekal malar untuk sebarang interaksi jasad ini antara satu sama lain.

undang-undang Coulomb:daya interaksi antara dua cas titik adalah berkadar dengan hasil darab cas ini, berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara keduanya, bergantung pada sifat medium dan diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan pusatnya.

, Di mana
F/m, Cl 2 /nm 2 – dielektrik. cepat. vakum

- berkaitan. pemalar dielektrik (>1)

- kebolehtelapan dielektrik mutlak. persekitaran

Medan elektrik– medium bahan yang melaluinya interaksi cas elektrik berlaku.

Sifat medan elektrik:


Ciri-ciri medan elektrik:

    Ketegangan(E) ialah kuantiti vektor yang sama dengan daya yang bertindak ke atas cas ujian unit yang diletakkan pada titik tertentu.

Diukur dalam N/C.

Arah– sama seperti kuasa bertindak.

Ketegangan tidak bergantung bukan pada kekuatan mahupun saiz cas ujian.

Superposisi medan elektrik: kekuatan medan yang dicipta oleh beberapa cas adalah sama dengan jumlah vektor bagi kekuatan medan setiap cas:

Secara grafik Medan elektronik diwakili menggunakan garis ketegangan.

Garis ketegangan– garis yang tangen pada setiap titik bertepatan dengan arah vektor tegangan.

Sifat garis ketegangan: mereka tidak bersilang, hanya satu garisan boleh dilukis melalui setiap titik; ia tidak ditutup, ia meninggalkan cas positif dan masukkan yang negatif, atau melesap ke dalam infiniti.

Jenis medan:

    Medan elektrik seragam– medan yang vektor keamatannya pada setiap titik adalah sama dalam magnitud dan arah.

    Medan elektrik tidak seragam– medan yang vektor keamatannya pada setiap titik adalah tidak sama dalam magnitud dan arah.

    Medan elektrik berterusan– vektor ketegangan tidak berubah.

    Medan elektrik boleh ubah– vektor ketegangan berubah.

    Kerja yang dilakukan oleh medan elektrik untuk menggerakkan cas.

, di mana F ialah daya, S ialah sesaran, - sudut antara F dan S.

Untuk medan seragam: daya adalah malar.

Kerja tidak bergantung pada bentuk trajektori; kerja yang dilakukan untuk bergerak di sepanjang laluan tertutup adalah sifar.

Untuk medan tidak seragam:

    Potensi medan elektrik– nisbah kerja yang dilakukan oleh medan, menggerakkan cas elektrik ujian ke infiniti, kepada magnitud cas ini.

-potensi– ciri tenaga medan. Diukur dalam Volt

Perbezaan potensi:

Jika
, Itu

, Bermaksud

-kecerunan berpotensi.

Untuk medan seragam: beza keupayaan - voltan:

. Ia diukur dalam Volt, peranti adalah voltmeter.

Kapasiti elektrik– keupayaan badan untuk mengumpul cas elektrik; nisbah cas kepada potensi, yang sentiasa malar untuk konduktor tertentu.

.

Tidak bergantung pada caj dan tidak bergantung pada potensi. Tetapi ia bergantung kepada saiz dan bentuk konduktor; pada sifat dielektrik medium.

, di mana r ialah saiz,
- kebolehtelapan persekitaran di sekeliling badan.

Kapasiti elektrik meningkat jika mana-mana badan - konduktor atau dielektrik - berada berdekatan.

Kapasitor– peranti untuk mengumpul cas. Kapasiti elektrik:

Kapasitor rata– dua plat logam dengan dielektrik di antaranya. Kapasiti elektrik kapasitor rata:

, dengan S ialah luas plat, d ialah jarak antara plat.

Tenaga kapasitor bercas sama dengan kerja yang dilakukan oleh medan elektrik apabila memindahkan cas dari satu plat ke plat yang lain.

Pemindahan caj kecil
, voltan akan bertukar kepada
, kerja dah selesai
. Kerana
, dan C =const,
. Kemudian
. Mari kita integrasikan:

Tenaga medan elektrik:
, di mana V=Sl ialah isipadu yang diduduki oleh medan elektrik

Untuk bidang yang tidak seragam:
.

Ketumpatan medan elektrik isipadu:
. Diukur dalam J/m 3.

Dipol elektrik– sistem yang terdiri daripada dua cas elektrik yang sama, tetapi bertentangan dalam tanda, terletak pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain (lengan dipol -l).

Ciri utama dipol ialah momen dipol– vektor yang sama dengan hasil darab cas dan lengan dipol, diarahkan dari cas negatif ke positif. Ditetapkan
. Diukur dalam meter Coulomb.

Dipol dalam medan elektrik seragam.

Daya berikut bertindak pada setiap cas dipol:
Dan
. Daya ini diarahkan bertentangan dan mencipta momen sepasang daya - tork:, di mana

M – tork F – daya yang bertindak pada dipol

d – lengan ambang – lengan dipol

p – momen dipol E – tegangan

- sudut antara p Persamaan – cas

Di bawah pengaruh tork, dipol akan berputar dan menyelaraskan dirinya ke arah garis ketegangan. Vektor p dan E akan selari dan satu arah.

Dipol dalam medan elektrik tidak seragam.

Terdapat tork, yang bermaksud dipol akan berputar. Tetapi daya akan tidak sama, dan dipol akan bergerak ke mana daya lebih besar.

-kecerunan ketegangan. Semakin tinggi kecerunan tegangan, semakin tinggi daya sisian yang menarik dipol. Dipol berorientasikan sepanjang garis daya.

Medan intrinsik dipol.

Tapi . Kemudian:

.

Biarkan dipol berada pada titik O dan lengannya kecil. Kemudian:

.

Formula diperoleh dengan mengambil kira:

Oleh itu, beza keupayaan bergantung pada sinus separuh sudut di mana titik dipol kelihatan, dan unjuran momen dipol ke garis lurus yang menghubungkan titik-titik ini.

Dielektrik dalam medan elektrik.

Dielektrik- bahan yang tidak mempunyai cas percuma, dan oleh itu tidak mengalirkan arus elektrik. Walau bagaimanapun, sebenarnya, kekonduksian wujud, tetapi ia boleh diabaikan.

Kelas dielektrik:

    dengan molekul polar (air, nitrobenzene): molekul tidak simetri, pusat jisim cas positif dan negatif tidak bertepatan, yang bermaksud mereka mempunyai momen dipol walaupun dalam kes apabila tiada medan elektrik.

    dengan molekul bukan kutub (hidrogen, oksigen): molekul adalah simetri, pusat jisim cas positif dan negatif bertepatan, yang bermaksud mereka tidak mempunyai momen dipol jika tiada medan elektrik.

    kristal (natrium klorida): gabungan dua sublattices, satu daripadanya bercas positif dan satu lagi bercas negatif; jika tiada medan elektrik, jumlah momen dipol ialah sifar.

Polarisasi– proses pemisahan spatial cas, penampilan cas terikat pada permukaan dielektrik, yang membawa kepada kelemahan medan di dalam dielektrik.

Kaedah polarisasi:

Kaedah 1 – polarisasi elektrokimia:

Pada elektrod – pergerakan kation dan anion ke arah mereka, peneutralan bahan; kawasan cas positif dan negatif terbentuk. Arus secara beransur-ansur berkurangan. Kadar penubuhan mekanisme peneutralan dicirikan oleh masa kelonggaran - ini adalah masa di mana emf polarisasi meningkat daripada 0 kepada maksimum dari saat medan digunakan. = 10 -3 -10 -2 s.

Kaedah 2 – polarisasi orientasi:

Kutub yang tidak berkompensasi terbentuk pada permukaan dielektrik, i.e. fenomena polarisasi berlaku. Voltan di dalam dielektrik adalah kurang daripada voltan luaran. Masa berehat: = 10 -13 -10 -7 s. Kekerapan 10 MHz.

Kaedah 3 – polarisasi elektronik:

Ciri molekul bukan kutub yang menjadi dipol. Masa berehat: = 10 -16 -10 -14 s. Kekerapan 10 8 MHz.

Kaedah 4 – polarisasi ion:

Dua kekisi (Na dan Cl) disesarkan secara relatif antara satu sama lain.

Masa berehat:

Kaedah 5 – polarisasi mikrostruktur:

Ciri struktur biologi apabila lapisan bercas dan tidak bercas silih berganti. Terdapat pengagihan semula ion pada sekatan separa telap atau tidak telap ion.

Masa berehat: =10 -8 -10 -3 s. Kekerapan 1KHz

Ciri berangka tahap polarisasi:


Arus elektrik- ini ialah pergerakan tertib caj percuma dalam jirim atau dalam vakum.

Syarat kewujudan arus elektrik:

    kehadiran caj percuma

    kehadiran medan elektrik, i.e. kuasa yang bertindak atas tuduhan ini

Kekuatan semasa– nilai yang sama dengan cas yang melalui mana-mana keratan rentas konduktor per unit masa (1 saat)

Diukur dalam Amperes.

n – kepekatan cas

q – nilai caj

S - luas keratan rentas konduktor

- kelajuan pergerakan arah zarah.

Kelajuan pergerakan zarah bercas dalam medan elektrik adalah kecil - 7 * 10 -5 m/s, kelajuan perambatan medan elektrik ialah 3 * 10 8 m/s.

Ketumpatan Semasa– jumlah cas yang melalui keratan rentas 1 m2 dalam 1 saat.

. Diukur dalam A/m2.

- daya yang bertindak ke atas ion dari medan elektrik adalah sama dengan daya geseran

- mobiliti ion

- kelajuan pergerakan arah ion = mobiliti, kekuatan medan

Semakin besar kepekatan ion, cas dan mobilitinya, semakin besar kekonduksian spesifik elektrolit. Apabila suhu meningkat, mobiliti ion meningkat dan kekonduksian elektrik meningkat.

Proses fizikal yang berlaku dalam alam semula jadi tidak selalu dijelaskan oleh undang-undang teori kinetik molekul, mekanik atau termodinamik. Terdapat juga daya elektromagnet yang bertindak pada jarak dan tidak bergantung kepada jisim badan.

Manifestasi mereka pertama kali diterangkan dalam karya saintis Yunani kuno, apabila mereka menarik cahaya, zarah-zarah kecil bahan individu dengan ambar disapu pada bulu.

Sumbangan sejarah saintis kepada pembangunan elektrodinamik

Eksperimen dengan ambar dikaji secara terperinci oleh penyelidik Inggeris William Gilbert. Pada tahun-tahun terakhir abad ke-16, dia membuat laporan mengenai kerjanya, dan menetapkan objek yang mampu menarik badan lain pada jarak jauh dengan istilah "berelektrik."

Ahli fizik Perancis Charles Dufay menentukan kewujudan caj dengan tanda yang bertentangan: sesetengahnya terbentuk oleh geseran objek kaca pada kain sutera, dan yang lain oleh resin pada bulu. Itulah yang dia panggil mereka: kaca dan damar. Selepas selesai kajian Benjamin Franklin Konsep caj negatif dan positif diperkenalkan.

Charles Coulomb menyedari kemungkinan mengukur daya cas dengan reka bentuk neraca kilasan ciptaannya sendiri.

Robert Millikan, berdasarkan satu siri eksperimen, menetapkan sifat diskret bagi cas elektrik mana-mana bahan, membuktikan bahawa ia terdiri daripada sebilangan zarah asas. (Jangan dikelirukan dengan konsep lain istilah ini - pemecahan, ketakselanjaran.)

Kerja-kerja saintis ini berfungsi sebagai asas pengetahuan moden tentang proses dan fenomena yang berlaku dalam medan elektrik dan magnet yang dicipta oleh cas elektrik dan pergerakannya, dikaji oleh elektrodinamik.

Definisi caj dan prinsip interaksi mereka

Caj elektrik mencirikan sifat bahan yang memberikan mereka keupayaan untuk mencipta medan elektrik dan berinteraksi dalam proses elektromagnet. Ia juga dipanggil jumlah elektrik dan ditakrifkan sebagai kuantiti skalar fizikal. Untuk menunjukkan caj, simbol "q" atau "Q" digunakan, dan dalam pengukuran mereka menggunakan unit "Coulomb", dinamakan sempena saintis Perancis yang membangunkan teknik unik.

Dia mencipta peranti yang badannya menggunakan bola yang digantung pada benang kuarza nipis. Mereka berorientasikan di angkasa dengan cara tertentu, dan kedudukan mereka direkodkan secara relatif kepada skala bergraduat dengan pembahagian yang sama.

Melalui lubang khas pada penutup, bola lain dengan caj tambahan dibawa ke bola ini. Daya interaksi yang muncul menyebabkan bola terpesong dan memutar kuknya. Magnitud perbezaan bacaan pada skala sebelum dan selepas pengenalan cas memungkinkan untuk menganggarkan jumlah elektrik dalam sampel ujian.

Caj 1 coulomb dicirikan dalam sistem SI dengan arus 1 ampere yang melalui keratan rentas konduktor dalam masa yang sama dengan 1 saat.

Elektrodinamik moden membahagikan semua cas elektrik kepada:

    positif;

    negatif.

Apabila mereka berinteraksi antara satu sama lain, mereka mengembangkan daya, yang arahnya bergantung pada polariti yang ada.


Caj dari jenis yang sama, positif atau negatif, sentiasa menolak ke arah yang bertentangan, cuba bergerak sejauh mungkin antara satu sama lain. Dan dakwaan tanda yang bertentangan mempunyai kuasa yang cenderung untuk membawa mereka lebih rapat dan menyatukan mereka menjadi satu keseluruhan.

Prinsip superposisi

Apabila terdapat beberapa cas dalam isipadu tertentu, prinsip superposisi terpakai kepada mereka.


Maksudnya ialah setiap caj dengan cara tertentu, mengikut kaedah yang dibincangkan di atas, berinteraksi dengan semua yang lain, tertarik kepada jenis yang berbeza dan ditolak oleh jenis yang sama. Sebagai contoh, cas positif q1 dipengaruhi oleh daya tarikan F31 kepada cas negatif q3 dan daya tolakan F21 dari q2.

Daya F1 yang terhasil yang bertindak pada q1 ditentukan oleh penambahan geometri bagi vektor F31 dan F21. (F1= F31+ F21).

Kaedah yang sama digunakan untuk menentukan daya terhasil F2 dan F3 pada caj q2 dan q3, masing-masing.

Dengan menggunakan prinsip superposisi, telah disimpulkan bahawa untuk sebilangan cas dalam sistem tertutup, daya elektrostatik mantap bertindak antara semua badannya, dan potensi pada mana-mana titik tertentu dalam ruang ini adalah sama dengan jumlah potensi daripada semua caj yang dikenakan secara individu.

Kesan undang-undang ini disahkan oleh elektroskop dan elektrometer peranti yang dicipta, yang mempunyai prinsip operasi umum.


Elektroskop terdiri daripada dua bilah kerajang nipis yang sama digantung dalam ruang terpencil oleh benang konduktif yang dilekatkan pada bola logam. Dalam keadaan biasa, caj tidak bertindak pada bola ini, jadi kelopak tergantung bebas di ruang di dalam mentol peranti.

Bagaimanakah caj boleh dipindahkan antara badan?

Jika anda membawa badan bercas, contohnya, kayu, ke bola elektroskop, cas akan melalui bola sepanjang benang konduktif ke kelopak. Mereka akan menerima caj yang sama dan mula bergerak menjauhi satu sama lain mengikut sudut yang berkadar dengan jumlah elektrik yang digunakan.

Elektrometer mempunyai peranti asas yang sama, tetapi ia mempunyai sedikit perbezaan: satu kelopak dipasang secara kekal, dan yang kedua memanjang daripadanya dan dilengkapi dengan anak panah yang membolehkan anda mengambil bacaan dari skala bergraduat.

Untuk memindahkan cas daripada badan jauh, pegun dan bercas kepada elektrometer, anda boleh menggunakan pembawa perantaraan.


Pengukuran yang dibuat dengan elektrometer tidak mempunyai kelas ketepatan yang tinggi dan berdasarkannya sukar untuk menganalisis daya yang bertindak antara cas. Imbangan kilasan Coulomb lebih sesuai untuk kajian mereka. Mereka menggunakan bola dengan diameter jauh lebih kecil daripada jarak antara satu sama lain. Mereka mempunyai sifat caj titik - badan bercas, dimensi yang tidak menjejaskan ketepatan peranti.

Pengukuran yang dilakukan oleh Coulomb mengesahkan tekaannya bahawa cas titik dipindahkan dari jasad bercas ke jasad yang mempunyai sifat dan jisim yang sama, tetapi tidak bercas, sedemikian rupa sehingga diagihkan sama rata antara mereka, berkurangan dengan faktor 2 pada sumber. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk mengurangkan jumlah caj sebanyak dua, tiga, atau masa lain.

Daya yang wujud antara cas elektrik pegun dipanggil Coulomb atau interaksi statik. Mereka dikaji oleh elektrostatik, yang merupakan salah satu cabang elektrodinamik.

Jenis pembawa cas elektrik

Sains moden menganggap zarah bercas negatif terkecil sebagai elektron, dan positron sebagai zarah bercas positif terkecil. Mereka mempunyai jisim yang sama 9.1·10-31 kg. Proton zarah asas hanya mempunyai satu cas positif dan jisim 1.7·10-27 kg. Secara semula jadi, bilangan cas positif dan negatif adalah seimbang.

Dalam logam, pergerakan elektron mencipta, dan dalam semikonduktor, pembawa casnya ialah elektron dan lubang.

Dalam gas, arus dijana oleh pergerakan ion - zarah bukan unsur bercas (atom atau molekul) dengan caj positif, dipanggil kation atau caj negatif - anion.

Ion terbentuk daripada zarah neutral.


Caj positif dicipta oleh zarah yang telah kehilangan elektron di bawah pengaruh nyahcas elektrik yang kuat, penyinaran cahaya atau radioaktif, aliran angin, pergerakan jisim air atau beberapa sebab lain.

Ion negatif terbentuk daripada zarah neutral yang juga telah menerima elektron.

Penggunaan pengionan untuk tujuan perubatan dan kehidupan seharian

Penyelidik telah lama menyedari keupayaan ion negatif untuk mempengaruhi tubuh manusia, meningkatkan penggunaan oksigen di udara, menghantarnya lebih cepat ke tisu dan sel, dan mempercepatkan pengoksidaan serotonin. Semua ini bersama-sama meningkatkan imuniti, meningkatkan mood, dan melegakan kesakitan.

Pengion pertama yang digunakan untuk merawat orang dipanggil candelier Chizhevsky, sebagai penghormatan kepada saintis Soviet yang mencipta peranti yang mempunyai kesan yang baik terhadap kesihatan manusia.

Dalam peralatan elektrik rumah moden anda boleh menemui pengion terbina dalam dalam pembersih vakum, pelembap, pengering rambut, pengering...

Pengion udara khas membersihkan udara dan mengurangkan jumlah habuk dan kekotoran berbahaya.

Pengion air boleh mengurangkan jumlah reagen kimia dalam komposisinya. Ia digunakan untuk membersihkan kolam dan kolam, menepu air dengan ion tembaga atau perak, yang mengurangkan pertumbuhan alga dan memusnahkan virus dan bakteria.