Uppsats om elektroteknik

F?rdigst?lld av: Roman Agafonov

Luga Agro-Industrial College

Det ?r om?jligt att ge en kort definition av avgift som ?r tillfredsst?llande i alla avseenden. Vi ?r vana vid att hitta begripliga f?rklaringar till mycket komplexa formationer och processer, som atomen, flytande kristaller, molekylernas f?rdelning ?ver hastigheter osv. Men de mest grundl?ggande, grundl?ggande begreppen, odelbara i enklare, utan, enligt vetenskapen idag, fr?n n?gon inre mekanism, kan inte kortfattat f?rklaras p? ett tillfredsst?llande s?tt. S?rskilt om f?rem?len inte direkt uppfattas av v?ra sinnen. Det ?r till s?dana grundl?ggande begrepp som den elektriska laddningen h?r till.

L?t oss f?rst f?rs?ka ta reda p? inte vad en elektrisk laddning ?r, utan vad som d?ljer sig bakom p?st?endet, en given kropp eller partikel har en elektrisk laddning.

Du vet att alla kroppar ?r uppbyggda fr?n de minsta, odelbara till enklare (s? vitt vetenskapen nu ?r k?nd) partiklar, som d?rf?r kallas element?ra. Alla elementarpartiklar har massa och p? grund av detta attraheras de till varandra. Enligt den universella gravitationens lag minskar attraktionskraften relativt l?ngsamt n?r avst?ndet mellan dem ?kar: omv?nt proportionell mot kvadraten p? avst?ndet. Dessutom har de flesta elementarpartiklar, ?ven om inte alla, f?rm?gan att interagera med varandra med en kraft som ocks? minskar omv?nt med kvadraten p? avst?ndet, men denna kraft ?r ett enormt antal g?nger st?rre ?n tyngdkraften. S?, i v?teatomen, som visas schematiskt i figur 1, attraheras elektronen till k?rnan (protonen) med en kraft som ?r 1039 g?nger st?rre ?n gravitationskraften.

Om partiklar interagerar med varandra med krafter som l?ngsamt minskar med avst?ndet och ?r m?nga g?nger st?rre ?n krafterna f?r universell gravitation, s? s?gs dessa partiklar ha en elektrisk laddning. Sj?lva partiklarna kallas laddade. Det finns partiklar utan elektrisk laddning, men det finns ingen elektrisk laddning utan en partikel.

Interaktioner mellan laddade partiklar kallas elektromagnetiska. N?r vi s?ger att elektroner och protoner ?r elektriskt laddade betyder det att de ?r kapabla till interaktioner av en viss typ (elektromagnetisk), och inget mer. Fr?nvaron av en laddning p? partiklarna g?r att den inte uppt?cker s?dana interaktioner. Elektrisk laddning best?mmer intensiteten av elektromagnetiska interaktioner, precis som massan best?mmer intensiteten av gravitationsinteraktioner. Elektrisk laddning ?r den n?st viktigaste egenskapen hos elementarpartiklar (efter massa), som best?mmer deras beteende i omv?rlden.

P? det h?r s?ttet

Elektrisk laddning ?r en fysisk skal?r kvantitet som k?nnetecknar egenskapen hos partiklar eller kroppar att ing? i elektromagnetiska kraftinteraktioner.

Elektrisk laddning betecknas med bokst?verna q eller Q.

Precis som inom mekaniken ofta anv?nds begreppet materialpunkt, vilket g?r det m?jligt att avsev?rt f?renkla l?sningen av m?nga problem, n?r man studerar laddningens samverkan visar sig begreppet punktladdning vara effektivt. En punktladdning ?r en laddad kropp vars dimensioner ?r mycket mindre ?n avst?ndet fr?n denna kropp till observationspunkten och andra laddade kroppar. I synnerhet, om vi talar om interaktionen mellan tv? punktladdningar, antar vi d?rmed att avst?ndet mellan de tv? laddade kropparna i fr?ga ?r mycket st?rre ?n deras linj?ra dimensioner.

Den elektriska laddningen av en elementarpartikel ?r inte en speciell "mekanism" i en partikel som kan tas bort fr?n den, s?nderdelas i dess best?ndsdelar och s?ttas ihop igen. N?rvaron av en elektrisk laddning i en elektron och andra partiklar betyder bara f?rekomsten av vissa interaktioner mellan dem.

I naturen finns det partiklar med laddningar av motsatta tecken. Laddningen av en proton kallas positiv, och en elektrons laddning kallas negativ. Det positiva tecknet p? laddningen av en partikel betyder naturligtvis inte att den har speciella f?rdelar. Inf?randet av laddningar av tv? tecken uttrycker helt enkelt det faktum att laddade partiklar kan b?de attrahera och st?ta bort. Partiklar med samma tecken p? laddning st?ter bort varandra, och med olika tecken attraherar de.

Det finns ingen f?rklaring av orsakerna till att det finns tv? typer av elektriska laddningar nu. I alla fall hittas inga fundamentala skillnader mellan positiva och negativa laddningar. Om tecknen p? partiklarnas elektriska laddningar var omv?nda, skulle naturen av elektromagnetiska interaktioner i naturen inte f?r?ndras.

Positiva och negativa laddningar kompenseras mycket v?l i universum. Och om universum ?r ?ndligt, ?r dess totala elektriska laddning, med all sannolikhet, lika med noll.

Det mest anm?rkningsv?rda ?r att den elektriska laddningen f?r alla elementarpartiklar ?r strikt densamma i absoluta v?rde. Det finns en minimiladdning, kallad element?r, som alla laddade elementarpartiklar har. Laddningen kan vara positiv, som en proton, eller negativ, som en elektron, men laddningsmodulen ?r densamma i alla fall.

Det ?r om?jligt att separera en del av laddningen, till exempel fr?n en elektron. Det h?r ?r kanske det mest fantastiska. Ingen modern teori kan f?rklara varf?r laddningarna f?r alla partiklar ?r lika, och kan inte ber?kna v?rdet av den minsta elektriska laddningen. Det best?ms experimentellt med hj?lp av olika experiment.

P? 1960-talet, efter att antalet nyuppt?ckta elementarpartiklar b?rjade v?xa hotfullt, lades en hypotes fram att alla starkt interagerande partiklar ?r sammansatta. De mer fundamentala partiklarna kallades kvarkar. Det visade sig vara sl?ende att kvarkar skulle ha en br?kdel av elektrisk laddning: 1/3 och 2/3 av den element?ra laddningen. F?r att konstruera protoner och neutroner r?cker det med tv? sorters kvarkar. Och deras maximala antal ?verstiger tydligen inte sex.

Det ?r om?jligt att skapa en makroskopisk standard f?r enheten f?r elektrisk laddning, liknande standarden f?r l?ngd - en meter, p? grund av det oundvikliga laddningsl?ckaget. Det vore naturligt att ta elektronladdningen som en enhet (detta g?rs nu inom atomfysiken). Men vid tiden f?r Coulomb var existensen av en elektron i naturen ?nnu inte k?nd. Dessutom ?r elektronladdningen f?r liten och d?rf?r sv?r att anv?nda som referens.

I International System of Units (SI), laddningsenheten - h?nget st?lls in med enheten f?r str?mstyrka:

1 pendant (C) ?r laddningen som passerar p? 1 s genom ledarens tv?rsnitt vid en str?mstyrka p? 1 A.

En laddning p? 1 C ?r mycket stor. Tv? s?dana laddningar p? ett avst?nd av 1 km skulle st?ta bort varandra med en kraft som ?r n?got mindre ?n den kraft med vilken jordklotet attraherar en last p? 1 ton. D?rf?r ?r det om?jligt att ge en laddning p? 1 C till en liten kropp (p? storleksordningen flera meter). Avvisade fr?n varandra kunde de laddade partiklarna inte h?llas p? en s?dan kropp. Det finns inga andra krafter som skulle kunna kompensera Coulomb-avst?tningen under de givna f?rh?llandena i naturen. Men i en ledare som i allm?nhet ?r neutral ?r det inte sv?rt att s?tta ig?ng en laddning p? 1 C. Faktum ?r att i en vanlig elektrisk gl?dlampa med en effekt p? 100 W vid en sp?nning p? 127 V, ?r en str?m inst?lld som ?r n?got mindre ?n 1 A. Samtidigt passerar en laddning n?stan lika med 1 C genom tv?rsnittet av ledaren p? 1 s.

En elektrometer anv?nds f?r att detektera och m?ta elektriska laddningar. Elektrometern best?r av en metallstav och en pil som kan rotera runt en horisontell axel (Fig. 2). St?ngen med pilen ?r fixerad i en plexiglashylsa och placerad i en cylindrisk metalll?da, st?ngd med glask?por.

Principen f?r driften av elektrometern. L?t oss r?ra den positivt laddade pinnen mot staven p? elektrometern. Vi kommer att se att elektrometern?len avviker med en viss vinkel (se fig. 2). Pilens v?ndning f?rklaras av det faktum att n?r en laddad kropp kommer i kontakt med staven p? en elektrometer, f?rdelas elektriska laddningar l?ngs pilen och staven. De fr?nst?tande krafterna som verkar mellan samma elektriska laddningar p? staven och pilen g?r att pilen vrids. Vi elektrifierar ebonitstaven igen och igen r?r den vid elektrometerns stav. Erfarenheten visar att med en ?kning av den elektriska laddningen p? staven ?kar pilens avvikelsevinkel fr?n det vertikala l?get. D?rf?r, enligt elektrometern?lens avvikelsevinkel, kan man bed?ma v?rdet p? den elektriska laddningen som ?verf?rs till elektrometerstaven.

Helheten av alla k?nda experimentella fakta till?ter oss att s?rskilja f?ljande laddningsegenskaper:

Det finns tv? typer av elektriska laddningar, konventionellt kallade positiva och negativa. Positivt laddade kroppar ?r de som verkar p? andra laddade kroppar p? samma s?tt som glas elektrifierat genom friktion mot silke. Negativt laddade kroppar ?r de som fungerar p? samma s?tt som ebonit elektrifierad genom friktion med ull. Valet av namnet "positiv" f?r laddningar som uppst?r p? glas och "negativa" f?r laddningar p? ebonit ?r helt tillf?lligt.

Avgifter kan ?verf?ras (till exempel genom direktkontakt) fr?n en kropp till en annan. Till skillnad fr?n kroppsmassa ?r elektrisk laddning inte en inneboende egenskap hos en given kropp. Samma kropp under olika f?rh?llanden kan ha olika laddning.

Liknande laddningar st?ter bort, till skillnad fr?n laddningar attraherar. Detta visar ocks? den grundl?ggande skillnaden mellan elektromagnetiska krafter och gravitationskrafter. Gravitationskrafter ?r alltid attraktionskrafter.

En viktig egenskap hos en elektrisk laddning ?r dess diskrethet. Detta betyder att det finns n?gon minsta, universell, ytterligare odelbar element?r laddning, s? att laddningen q f?r n?gon kropp ?r en multipel av denna element?ra laddning:

d?r N ?r ett heltal, e ?r v?rdet p? den element?ra laddningen. Enligt moderna begrepp ?r denna laddning numeriskt lika med elektronladdningen e = 1,6?10-19 C. Eftersom storleken p? den element?ra laddningen ?r mycket liten, f?r majoriteten av laddade kroppar som observeras och anv?nds i praktiken, ?r antalet N mycket stort, och laddningsf?r?ndringens diskreta karakt?r visar sig inte. D?rf?r tror man att under normala f?rh?llanden f?r?ndras kropparnas elektriska laddning n?stan kontinuerligt.

Lagen om bevarande av elektrisk laddning.

Inuti ett slutet system, f?r alla interaktioner, f?rblir den algebraiska summan av elektriska laddningar konstant:

Ett isolerat (eller slutet) system kommer vi att kalla ett system av kroppar i vilka inga elektriska laddningar inf?rs utifr?n och inte avl?gsnas fr?n det.

Ingenstans och aldrig i naturen uppst?r och f?rsvinner en elektrisk laddning av samma tecken. Uppkomsten av en positiv elektrisk laddning ?tf?ljs alltid av uppkomsten av en negativ laddning lika i absolut v?rde. Varken en positiv eller en negativ laddning kan f?rsvinna separat, de kan endast ?msesidigt neutralisera varandra om de ?r lika i absolut v?rde.

S? elementarpartiklar kan omvandlas till varandra. Men alltid vid f?delsen av laddade partiklar observeras utseendet av ett par partiklar med laddningar av motsatt tecken. Den samtidiga f?delsen av flera s?dana par kan ocks? observeras. Laddade partiklar f?rsvinner och f?rvandlas till neutrala, ocks? bara i par. Alla dessa fakta l?mnar inga tvivel om det strikta genomf?randet av lagen om bevarande av elektrisk laddning.

Orsaken till bevarandet av elektrisk laddning ?r fortfarande ok?nd.

Elektrifiering av kroppen

Makroskopiska kroppar ?r som regel elektriskt neutrala. En atom av n?got ?mne ?r neutral, eftersom antalet elektroner i den ?r lika med antalet protoner i k?rnan. Positivt och negativt laddade partiklar ?r f?rbundna med varandra genom elektriska krafter och bildar neutrala system.

En stor kropp laddas n?r den inneh?ller ett ?verskott av elementarpartiklar med samma laddningstecken. Kroppens negativa laddning beror p? ett ?verskott av elektroner j?mf?rt med protoner, och den positiva laddningen beror p? deras brist.

F?r att f? en elektriskt laddad makroskopisk kropp, eller, som de s?ger, f?r att elektrifiera den, ?r det n?dv?ndigt att separera en del av den negativa laddningen fr?n den positiva laddningen som ?r associerad med den.

Det enklaste s?ttet att g?ra detta ?r med friktion. Om du k?r en kam genom h?ret kommer en liten del av de mest r?rliga laddade partiklarna - elektroner - att passera fr?n h?ret till kammen och ladda det negativt, och h?ret laddas positivt. N?r de elektrifieras av friktion, f?r b?da kropparna laddningar som ?r motsatta i tecken, men identiska i storlek.

Det ?r mycket l?tt att elektrifiera karosser med hj?lp av friktion. Men f?r att f?rklara hur detta g?r till, visade det sig vara en mycket sv?r uppgift.

1 version. Vid elektrifiering av karosser ?r n?ra kontakt mellan dem viktig. Elektriska krafter h?ller elektronerna inne i kroppen. Men f?r olika ?mnen ?r dessa krafter olika. I n?ra kontakt g?r en liten del av ?mnets elektroner, d?r elektronernas f?rbindelse med kroppen ?r relativt svag, ?ver till en annan kropp. I det h?r fallet ?verstiger inte f?rskjutningarna av elektroner storleken p? interatom?ra avst?nd (10-8 cm). Men om kropparna skiljs ?t, kommer b?da att ?talas. Eftersom ytorna p? kroppar aldrig ?r helt j?mna, etableras den n?ra kontakten mellan kropparna som ?r n?dv?ndiga f?r ?verg?ngen endast i sm? omr?den av ytorna. N?r kroppar gnuggar mot varandra ?kar antalet omr?den med n?ra kontakt, och d?rmed ?kar det totala antalet laddade partiklar som passerar fr?n en kropp till en annan. Men det ?r inte klart hur elektroner kan r?ra sig i s?dana icke-ledande ?mnen (isolatorer) som ebonit, plexiglas och andra. De ?r bundna i neutrala molekyler.

2 version. P? exemplet med en jonkristall LiF (isolator) ser denna f?rklaring ut s? h?r. Under bildandet av en kristall uppst?r olika typer av defekter, s?rskilt vakanser - ofyllda platser i kristallgittrets noder. Om antalet lediga platser f?r positiva litiumjoner och negativa joner f?r fluor inte ?r detsamma, kommer kristallen att laddas i volym under bildningen. Men laddningen som helhet kan inte lagras i kristallen under l?ng tid. Det finns alltid en viss m?ngd joner i luften, och kristallen kommer att dra ut dem ur luften tills kristallens laddning neutraliseras av jonskiktet p? dess yta. Olika isolatorer har olika rymdladdningar, och d?rf?r ?r laddningarna f?r ytskikten av joner olika. Under friktion blandas jonernas ytskikt och n?r isolatorerna separeras laddas var och en av dem.

Och kan tv? identiska isolatorer bli elektrifierade under friktion, till exempel samma LiF-kristaller? Om de har samma inneboende rymdladdningar, s? nej. Men de kan ocks? ha olika inre laddningar om kristallisationsf?rh?llandena var olika och ett annat antal vakanser upptr?dde. Som erfarenheten har visat kan elektrifiering under friktion av identiska kristaller av rubin, b?rnsten, etc. verkligen intr?ffa. Denna f?rklaring ?r dock knappast korrekt i alla fall. Om kropparna till exempel best?r av molekyl?ra kristaller, b?r uppkomsten av vakanser i dem inte leda till laddning av kroppen.

En annan metod f?r elektrifiering av kroppar ?r p?verkan p? dem av olika str?lningar (s?rskilt ultraviolett, r?ntgen och y-str?lning). Denna metod ?r mest effektiv f?r elektrisering av metaller, n?r elektroner sl?s ut fr?n metallens yta under inverkan av str?lning och ledaren f?r en positiv laddning.

Elektrifiering genom p?verkan. Ledaren laddas inte bara vid kontakt med en laddad kropp, utan ?ven n?r den befinner sig p? n?got avst?nd. L?t oss utforska detta fenomen mer i detalj. Vi h?nger l?tta pappersark p? en isolerad ledare (fig. 3). Om ledaren inte ?r initialladdad kommer bladen att vara i ob?jt l?ge. L?t oss nu n?rma oss ledaren med en isolerad metallkula, starkt laddad, till exempel med en glasstav. Vi kommer att se att arken som ?r upph?ngda i ?ndarna av kroppen, vid punkterna a och b, avb?js, ?ven om den laddade kroppen inte ber?r ledaren. Ledaren laddades genom p?verkan, varf?r sj?lva fenomenet kallades "elektrifiering genom p?verkan" eller "elektrisk induktion". Laddningar som erh?lls genom elektrisk induktion kallas inducerade eller inducerade. L?v upph?ngda n?ra mitten av kroppen, vid punkterna a' och b', avviker inte. Detta inneb?r att inducerade laddningar uppst?r endast i ?ndarna av kroppen, medan dess mitt f?rblir neutralt, eller oladdat. Genom att f?ra en elektrifierad glasstav till skivorna som ?r upph?ngda i punkterna a och b ?r det l?tt att s?kerst?lla att skivorna i punkt b st?ts bort fr?n den och att skivorna i punkt a attraheras. Detta inneb?r att vid den avl?gsna ?nden av ledaren uppst?r en laddning av samma tecken som p? kulan, och laddningar av ett annat tecken uppst?r p? n?rliggande delar. Efter att ha tagit bort den laddade bollen kommer vi att se att lakanen faller. Fenomenet fortskrider p? ett helt analogt s?tt om experimentet upprepas genom att ladda kulan negativt (till exempel med hj?lp av t?tningsvax).

Ur elektronisk teoris synvinkel f?rklaras dessa fenomen l?tt av f?rekomsten av fria elektroner i en ledare. N?r en positiv laddning appliceras p? en ledare, attraheras elektroner till den och ackumuleras i den n?rmaste ?nden av ledaren. P? den finns ett visst antal "?verskott" elektroner, och denna del av ledaren laddas negativt. L?ngst bort ?r det brist p? elektroner och f?ljaktligen ett ?verskott av positiva joner: h?r uppst?r en positiv laddning.

N?r en negativt laddad kropp f?rs till ledaren, ackumuleras elektroner vid den avl?gsna ?nden, och ett ?verskott av positiva joner erh?lls vid den n?rmaste ?nden. Efter avl?gsnandet av laddningen, som orsakar r?relsen av elektroner, f?rdelas de igen ?ver ledaren, s? att alla delar av den fortfarande ?r oladdade.

R?relsen av laddningar l?ngs ledaren och deras ackumulering vid dess ?ndar kommer att forts?tta tills effekten av ?verskottsladdningar som bildas vid ledarens ?ndar balanserar de elektriska krafter som kommer fr?n bollen, under vilken omf?rdelning av elektroner sker. Fr?nvaron av en laddning i mitten av kroppen visar att krafterna som utg?r fr?n bollen ?r balanserade h?r, och de krafter med vilka de ?verskottsladdningar som ackumuleras i ledarens ?ndar verkar p? fria elektroner.

De inducerade laddningarna kan separeras om, i n?rvaro av en laddad kropp, ledaren ?r uppdelad i delar. En s?dan upplevelse visas i fig. 4. I detta fall kan de f?rskjutna elektronerna inte l?ngre ?terv?nda efter avl?gsnandet av den laddade kulan; eftersom det finns en dielektrikum (luft) mellan b?da delarna av ledaren. ?verskott av elektroner ?r f?rdelade ?ver hela v?nster sida; bristen p? elektroner i punkt b fylls delvis p? fr?n omr?det f?r punkt b ', s? att varje del av ledaren visar sig vara laddad: v?nster - med en laddning motsatt i tecken till kulans laddning, h?ger - med en laddning med samma namn som laddningen av bollen. Inte bara l?ven divergerar vid punkterna a och b, utan ocks? de ark som tidigare f?rblev or?rliga vid punkterna a’ och b’.

Burov L.I., Strelchenya V.M. Fysik fr?n A till ?: f?r studenter, s?kande, handledare. - Minsk: Paradox, 2000. - 560 sid.

Myakishev G.Ya. Fysik: Elektrodynamik. 10-11 celler: l?robok. F?r djupg?ende studier av fysik /G.Ya. Myakishev, A.Z. Sinyakov, B.A. Slobodskov. - M.Zh Drofa, 2005. - 476 sid.

Fysik: Proc. ers?ttning f?r 10 celler. skola och klasser med f?rdjupning. studie fysiker / O. F. Kabardin, V. A. Orlov, E. E. Evenchik och andra; Ed. A. A. Pinsky. - 2:a uppl. – M.: Upplysningen, 1995. – 415 sid.

Element?r l?robok i fysik: En studieguide. I 3 band / Ed. G.S. Landsberg: T. 2. Elektricitet och magnetism. - M: FIZMATLIT, 2003. - 480 sid.

Om du gnider en glasstav p? ett pappersark, kommer pinnen att f? f?rm?gan att locka till sig l?v av "sultanen", fluffar, tunna vattenstr?mmar. N?r man kammar torrt h?r med en plastkam attraheras h?ret av kammen. I dessa enkla exempel m?ter vi manifestationen av krafter som kallas elektriska.

Kroppar eller partiklar som verkar p? omgivande f?rem?l av elektriska krafter kallas laddade eller elektrifierade. Till exempel blir glasstaven som n?mnts ovan, efter att ha gnuggats mot ett pappersark, elektrifierad.

Partiklar har en elektrisk laddning om de interagerar med varandra genom elektriska krafter. Elektriska krafter minskar n?r avst?ndet mellan partiklarna ?kar. Elektriska krafter ?r m?nga g?nger st?rre ?n krafterna fr?n universell gravitation.

Elektrisk laddning ?r en fysisk storhet som best?mmer intensiteten av elektromagnetiska interaktioner.

Elektromagnetiska interaktioner ?r interaktioner mellan laddade partiklar eller kroppar.

Elektriska laddningar delas in i positiva och negativa. Stabila elementarpartiklar - protoner och positroner, s?v?l som joner av metallatomer, etc. har en positiv laddning. De stabila negativa laddningsb?rarna ?r elektronen och antiprotonen.

Det finns elektriskt oladdade partiklar, det vill s?ga neutrala: neutron, neutrino. Dessa partiklar deltar inte i elektriska interaktioner, eftersom deras elektriska laddning ?r noll. Det finns partiklar utan elektrisk laddning, men det finns ingen elektrisk laddning utan en partikel.

P? glas gnuggat med siden uppst?r positiva laddningar. P? ebonit, shabby p? p?ls - negativa laddningar. Partiklar st?ter bort med laddningar av samma tecken (som laddningar), och med olika tecken (motsatta laddningar) attraherar partiklar.

Alla kroppar ?r uppbyggda av atomer. Atomer ?r uppbyggda av en positivt laddad atomk?rna och negativt laddade elektroner som r?r sig runt atomk?rnan. Atomk?rnan best?r av positivt laddade protoner och neutrala partiklar - neutroner. Laddningarna i en atom ?r f?rdelade p? ett s?dant s?tt att atomen som helhet ?r neutral, det vill s?ga summan av de positiva och negativa laddningarna i atomen ?r noll.

Elektroner och protoner ?r en del av vilket ?mne som helst och ?r de minsta stabila elementarpartiklarna. Dessa partiklar kan existera i o?ndlighet i ett fritt tillst?nd. Den elektriska laddningen av elektronen och protonen kallas element?r laddning.

Elementarladdningen ?r den minsta laddning som alla laddade elementarpartiklar har. Protonens elektriska laddning ?r lika i absolut v?rde som elektronens laddning:

e \u003d 1,6021892 (46) * 10-19 C

V?rdet av varje laddning ?r en multipel av det absoluta v?rdet av den element?ra laddningen, det vill s?ga laddningen av elektronen. Elektron i ?vers?ttning fr?n den grekiska elektronen - b?rnsten, proton - fr?n den grekiska protos - den f?rsta, neutronen fr?n det latinska neutrumet - varken det ena eller det andra.

Enkla experiment om elektrifiering av olika kroppar illustrerar f?ljande punkter.

1. Det finns tv? typer av laddningar: positiva (+) och negativa (-). En positiv laddning uppst?r n?r glas gnids mot hud eller silke, och en negativ laddning uppst?r n?r b?rnsten (eller ebonit) gnids mot ull.

2. Avgifter (eller laddade kroppar) interagerar med varandra. Avgifter med samma namn st?ta bort, och till skillnad fr?n avgifter?r attraherade.

3. Tillst?ndet f?r elektrifiering kan ?verf?ras fr?n en kropp till en annan, vilket ?r f?rknippat med ?verf?ring av elektrisk laddning. I detta fall kan en st?rre eller mindre laddning ?verf?ras till kroppen, d.v.s. laddningen har ett v?rde. N?r de elektrifieras av friktion f?r b?da kropparna en laddning, den ena ?r positiv och den andra negativ. Det b?r betonas att de absoluta v?rdena f?r laddningarna av kroppar som elektrifierats genom friktion ?r lika, vilket bekr?ftas av m?nga m?tningar av laddningar med elektrometrar.

Det blev m?jligt att f?rklara varf?r kroppar elektrifieras (d.v.s. laddas) under friktion efter uppt?ckten av elektronen och studiet av atomens struktur. Som ni vet ?r alla ?mnen sammansatta av atomer; atomer best?r i sin tur av elementarpartiklar - negativt laddade elektroner, positivt laddad protoner och neutrala partiklar - neutroner. Elektroner och protoner ?r b?rare av element?ra (minimala) elektriska laddningar.

element?r elektrisk laddning ( e) - detta ?r den minsta elektriska laddningen, positiv eller negativ, lika med storleken p? elektronladdningen:

e = 1,6021892(46) 10 -19 C.

Det finns m?nga laddade elementarpartiklar, och n?stan alla har en laddning. +e eller -e dessa partiklar ?r dock mycket kortlivade. De lever mindre ?n en miljondels sekund. Endast elektroner och protoner existerar i ett fritt tillst?nd p? obest?md tid.

Protoner och neutroner (nukleoner) utg?r den positivt laddade k?rnan i en atom, kring vilken negativt laddade elektroner kretsar, vars antal ?r lika med antalet protoner, s? att atomen som helhet ?r ett kraftverk.

Under normala f?rh?llanden ?r kroppar som best?r av atomer (eller molekyler) elektriskt neutrala. Men i friktionsprocessen kan n?gra av de elektroner som har l?mnat sina atomer flytta fr?n en kropp till en annan. I detta fall ?verstiger inte f?rskjutningarna av elektroner storleken p? interatom?ra avst?nd. Men om kropparna separeras efter friktion, kommer de att laddas; den kropp som har donerat n?gra av sina elektroner kommer att vara positivt laddad, och den kropp som har f?rv?rvat dem kommer att vara negativt laddad.

S? kroppar blir elektrifierade, det vill s?ga de f?r en elektrisk laddning n?r de f?rlorar eller f?r elektroner. I vissa fall beror elektrifieringen p? jonernas r?relse. Nya elektriska laddningar uppst?r inte i detta fall. Det finns bara en uppdelning av de tillg?ngliga laddningarna mellan de elektrifierade kropparna: en del av de negativa laddningarna g?r fr?n en kropp till en annan.

Definition av avgift.

Det b?r betonas att laddningen ?r en inneboende egenskap hos partikeln. Det ?r m?jligt att f?rest?lla sig en partikel utan laddning, men det ?r om?jligt att f?rest?lla sig en laddning utan en partikel.

Laddade partiklar visar sig i attraktion (motsatta laddningar) eller i repulsion (laddningar med samma namn) med krafter som ?r m?nga storleksordningar st?rre ?n gravitationskrafter. S?ledes ?r kraften f?r elektrisk attraktion av en elektron till k?rnan i en v?teatom 10 39 g?nger st?rre ?n gravitationskraften f?r dessa partiklar. Interaktionen mellan laddade partiklar kallas elektromagnetisk interaktion, och den elektriska laddningen best?mmer intensiteten av elektromagnetiska interaktioner.

I modern fysik definieras laddning enligt f?ljande:

Elektrisk laddning- detta ?r en fysisk storhet som ?r k?llan till det elektriska f?ltet, genom vilken interaktionen mellan partiklar och en laddning utf?rs.

Elektrisk laddning- en fysisk storhet som k?nnetecknar kroppars f?rm?ga att ing? i elektromagnetiska interaktioner. M?tt i Coulomb.

element?r elektrisk laddning- den minsta laddning som elementarpartiklar har (laddningen av en proton och en elektron).

Kroppen har en laddning, betyder att den har extra eller saknade elektroner. Denna avgift betecknas q=ne. (det ?r lika med antalet element?ra laddningar).

elektrifiera kroppen- att skapa ett ?verskott och en brist p? elektroner. S?tt: elektrifiering genom friktion och elektrifiering genom kontakt.

precisera gryningen e - kroppens laddning, som kan tas som en materiell punkt.

r?tteg?ngsavgift() - en punkt, liten laddning, n?dv?ndigtvis positiv - anv?nds f?r att studera det elektriska f?ltet.

Lagen om bevarande av laddning:i ett isolerat system f?rblir den algebraiska summan av laddningarna f?r alla kroppar konstant f?r alla interaktioner mellan dessa kroppar med varandra.

Coulombs lag:interaktionskrafterna f?r tv? punktladdningar ?r proportionella mot produkten av dessa laddningar, omv?nt proportionella mot kvadraten p? avst?ndet mellan dem, beror p? mediets egenskaper och ?r riktade l?ngs den r?ta linjen som f?rbinder deras centrum.

, var

F/m, C2/nm2 - dielektrisk. snabb. Vakuum

- relaterar. dielektrisk konstant (>1)

- absolut dielektrisk permeabilitet. milj?er

Elektriskt f?lt- det materialmedium genom vilket v?xelverkan mellan elektriska laddningar sker.

Elektriska f?ltegenskaper:

Egenskaper f?r det elektriska f?ltet:

sp?nning(E) ?r en vektorkvantitet lika med kraften som verkar p? en enhetstestladdning placerad vid en given punkt.

M?tt i N/C.

Riktning?r samma som f?r den aktiva kraften.

sp?nningen beror inte p? varken p? styrka eller p? r?tteg?ngsanklagelsens omfattning.

Superposition av elektriska f?lt: styrkan p? f?ltet som skapas av flera laddningar ?r lika med vektorsumman av f?ltstyrkorna f?r varje laddning:

Grafiskt Det elektroniska f?ltet avbildas med hj?lp av sp?nningslinjer.

sp?nningslinjen- en linje, vars tangent i varje punkt sammanfaller med sp?nningsvektorns riktning.

Stresslinjeegenskaper: de sk?r sig inte, endast en linje kan dras genom varje punkt; de ?r inte st?ngda, l?mnar en positiv laddning och g?r in i en negativ, eller f?rsvinner i det o?ndliga.

F?lttyper:

Enhetligt elektriskt f?lt- ett f?lt vars intensitetsvektor vid varje punkt ?r densamma i absolut v?rde och riktning.

Oj?mnt elektriskt f?lt- ett f?lt vars intensitetsvektor vid varje punkt inte ?r densamma i absolut v?rde och riktning.

Konstant elektriskt f?lt– sp?nningsvektorn ?ndras inte.

Icke-konstant elektriskt f?lt- sp?nningsvektorn ?ndras.

Det elektriska f?ltets arbete f?r att flytta laddningen.

, d?r F ?r kraft, S ?r f?rskjutning, - vinkel mellan F och S.

F?r ett enhetligt f?lt: kraften ?r konstant.

Arbetet ?r inte beroende av banans form; arbetet som gjorts f?r att f?rflytta sig l?ngs en st?ngd v?g ?r noll.

F?r ett inhomogent f?lt:

Elektriskt f?ltpotential- f?rh?llandet mellan det arbete som f?ltet g?r genom att flytta den elektriska provladdningen till o?ndligheten, och storleken p? denna laddning.

-potential?r f?ltets energikarakt?r. M?tt i volt

M?jlig skillnad:

, d?

, betyder att

-potentiell gradient.

F?r ett homogent f?lt: potentialskillnad - Sp?nning:

. Det m?ts i volt, enheter - voltmetrar.

Elektrisk kapacitet- kroppens f?rm?ga att ackumulera en elektrisk laddning; f?rh?llandet mellan laddning och potential, som alltid ?r konstant f?r en given ledare.

.

Beror inte p? laddning och ?r inte beroende av potential. Men det beror p? storleken och formen p? ledaren; p? mediets dielektriska egenskaper.

, d?r r ?r storleken,

- permeabilitet av mediet runt kroppen.

Den elektriska kapaciteten ?kar om n?gra kroppar finns i n?rheten - ledare eller dielektrikum.

Kondensator- en anordning f?r att samla en laddning. Elektrisk kapacitet:

Platt kondensator- tv? metallplattor med ett dielektrikum mellan dem. Kapacitans f?r en platt kondensator:

, d?r S ?r plattornas area, d ?r avst?ndet mellan plattorna.

Energi hos en laddad kondensator?r lika med det arbete som utf?rs av det elektriska f?ltet f?r att ?verf?ra laddning fr?n en platta till en annan.

?verf?ring av sm? avgifter

, kommer sp?nningen att ?ndras till

, arbete kommer att utf?ras

. D?rf?r att

, och C \u003d const,

. Sedan

. Vi integrerar:

Elektrisk f?ltenergi:

d?r V=Sl ?r volymen som upptas av det elektriska f?ltet

F?r ett inhomogent f?lt:

.

Volumetrisk elektrisk f?ltt?thet:

. M?tt i J/m 3.

elektrisk dipol- ett system best?ende av tv? lika, men motsatta i tecken, punktelektriska laddningar bel?gna p? ett visst avst?nd fr?n varandra (dipolarm -l).

Den huvudsakliga egenskapen hos en dipol ?r dipolmoment?r en vektor lika med produkten av laddningen och dipolens arm, riktad fr?n en negativ laddning till en positiv. Betecknas

. M?tt i coulomb meter.

Dipol i ett enhetligt elektriskt f?lt.

Krafterna som verkar p? var och en av dipolens laddningar ?r:

och

. Dessa krafter ?r motsatt riktade och skapar ett moment av ett kraftpar - vridmoment:, d?r

M - vridmoment F - krafter som verkar p? dipolen

d– arm arm l– arm av dipolen

p– dipolmoment E– intensitet

- vinkel mellan p Ekv - laddning

Under inverkan av ett vridmoment kommer dipolen att v?nda och s?tta sig i riktning mot sp?nningslinjerna. Vektorerna pi och E kommer att vara parallella och enkelriktade.

Dipol i ett inhomogent elektriskt f?lt.

Det finns ett vridmoment, s? dipolen kommer att vridas. Men krafterna kommer att vara oj?mlika, och dipolen kommer att flytta till d?r kraften ?r st?rre.

-sp?nningsgradient. Ju h?gre sp?nningsgradient, desto h?gre sidokraft som drar av dipolen. Dipolen ?r orienterad l?ngs kraftlinjerna.

Dipols eget f?lt.

Men. Sedan:

.

L?t dipolen vara vid punkt O och dess arm vara liten. Sedan:

.

Formeln erh?lls med h?nsyn till:

S?ledes beror potentialskillnaden p? sinus f?r halvvinkeln vid vilken dipolpunkterna ?r synliga, och projektionen av dipolmomentet p? den r?ta linjen som f?rbinder dessa punkter.

Dielektrikum i ett elektriskt f?lt.

Dielektrisk- ett ?mne som inte har fria laddningar, och d?rf?r inte leder elektrisk str?m. Men i sj?lva verket finns konduktivitet, men den ?r f?rsumbar.

Dielektriska klasser:

med pol?ra molekyler (vatten, nitrobensen): molekylerna ?r inte symmetriska, masscentra f?r positiva och negativa laddningar sammanfaller inte, vilket inneb?r att de har ett dipolmoment ?ven i det fall det inte finns n?got elektriskt f?lt.

med opol?ra molekyler (v?te, syre): molekylerna ?r symmetriska, masscentra f?r positiva och negativa laddningar sammanfaller, vilket inneb?r att de inte har ett dipolmoment i fr?nvaro av ett elektriskt f?lt.

kristallin (natriumklorid): en kombination av tv? subgitter, varav det ena ?r positivt laddat och det andra ?r negativt laddat; i fr?nvaro av ett elektriskt f?lt ?r det totala dipolmomentet noll.

Polarisering- processen f?r rumslig separation av laddningar, uppkomsten av bundna laddningar p? ytan av dielektrikumet, vilket leder till en f?rsvagning av f?ltet inuti dielektrikumet.

Polariseringss?tt:

1 s?tt - elektrokemisk polarisering:

P? elektroderna - r?relsen av katjoner och anjoner mot dem, neutralisering av ?mnen; omr?den med positiva och negativa laddningar bildas. Str?mmen minskar gradvis. Etableringshastigheten f?r neutraliseringsmekanismen k?nnetecknas av relaxationstiden - detta ?r den tid under vilken polarisations-EMK kommer att ?ka fr?n 0 till maximum fr?n det ?gonblick som f?ltet appliceras. = 10 -3 -10 -2 s.

Metod 2 - orienterande polarisering:

P? ytan av dielektrikumet bildas okompenserade pol?ra, d.v.s. polarisering uppst?r. Sp?nningen inuti dielektrikumet ?r mindre ?n den yttre sp?nningen. Avslappningstid: = 10 -13 -10 -7 s. Frekvens 10 MHz.

3-v?gs - elektronisk polarisering:

Karakteristiskt f?r opol?ra molekyler som blir dipoler. Avslappningstid: = 10 -16 -10 -14 s. Frekvens 10 8 MHz.

4-v?gs - jonisk polarisering:

Tv? gitter (Na och Cl) ?r f?rskjutna i f?rh?llande till varandra.

Avslappningstid:

Metod 5 - mikrostrukturell polarisering:

Det ?r typiskt f?r biologiska strukturer n?r laddade och oladdade lager alternerar. Det finns en omf?rdelning av joner p? semipermeabla eller jonogenomtr?ngliga skiljev?ggar.

Avslappningstid: \u003d 10 -8 -10 -3 s. Frekvens 1 kHz

Numeriska egenskaper f?r graden av polarisering:

Elektricitet?r den beordrade r?relsen av gratis avgifter i materia eller i vakuum.

F?ruts?ttningar f?r existensen av en elektrisk str?m:

f?rekomst av kostnadsfria avgifter

n?rvaron av ett elektriskt f?lt, dvs. krafter som agerar p? dessa anklagelser

Aktuell styrka- ett v?rde lika med laddningen som passerar genom valfritt tv?rsnitt av ledaren per tidsenhet (1 sekund)

M?tt i ampere.

n ?r koncentrationen av laddningar

q ?r laddningsbeloppet

S- ledarens tv?rsnittsarea

- hastigheten f?r den riktade r?relsen av partiklar.

R?relsehastigheten f?r laddade partiklar i ett elektriskt f?lt ?r liten - 7 * 10 -5 m / s, utbredningshastigheten f?r det elektriska f?ltet ?r 3 * 10 8 m / s.

str?mt?thet- m?ngden laddning som passerar p? 1 sekund genom en sektion p? 1 m 2.

. M?tt i A/m 2.

- kraften som verkar p? jonen fr?n sidan av det elektriska f?ltet ?r lika med friktionskraften

- jonr?rlighet

- hastighet f?r riktad r?relse av joner = r?rlighet, f?ltstyrka

Elektrolytens specifika ledningsf?rm?ga ?r desto st?rre, desto st?rre koncentration av joner, deras laddning och r?rlighet. N?r temperaturen stiger ?kar jonernas r?rlighet och den elektriska ledningsf?rm?gan ?kar.

Baserat p? observationer av v?xelverkan mellan elektriskt laddade kroppar kallade den amerikanske fysikern Benjamin Franklin vissa kroppar positivt laddade, medan andra negativt. F?ljaktligen, och elektriska laddningar kallad positiv och negativ.

Kroppar med liknande laddningar st?ter bort varandra. Kroppar med motsatta laddningar attraherar.

Dessa namn p? laddningar ?r ganska godtyckliga, och deras enda betydelse ?r att kroppar som har elektriska laddningar kan antingen attrahera eller st?ta bort.

Tecknet p? kroppens elektriska laddning best?ms av interaktionen med den villkorliga standarden f?r laddningens tecken.

Som en av dessa standarder togs laddningen av en ebonitpinne som bars med p?ls. Man tror att en ebonitpinne efter att ha gnuggats med p?ls alltid har en negativ laddning.

Om det ?r n?dv?ndigt att best?mma vilket tecken p? laddningen av en given kropp, f?rs den till en ebonitstav, b?rs med p?ls, fixerad i en l?tt suspension, och interaktionen observeras. Om pinnen st?ts bort har kroppen en negativ laddning.

Efter uppt?ckten och studien av elementarpartiklar visade det sig att negativ laddning har alltid en element?r del-ca - elektron.

Elektron (fr?n grekiska - b?rnsten) - en stabil elementarpartikel med en negativ elektrisk laddninge = 1,6021892(46) . 10 -19 C, vilomassajag =9,1095. 10 -19 kg. Uppt?cktes 1897 av den engelske fysikern J. J. Thomson.

Som standard f?r positiv laddning togs laddningen av en glasstav gnidad med naturligt silke. Om pinnen st?ter bort fr?n en elektrifierad kropp, har denna kropp en positiv laddning.

Positiv laddning alltid har proton, som ?r en del av atomk?rnan. material fr?n webbplatsen

Genom att anv?nda ovanst?ende regler f?r att best?mma tecknet p? laddningen av en kropp, m?ste man komma ih?g att det beror p? substansen i de interagerande kropparna. S? en ebonitstav kan ha en positiv laddning om den gnids med en trasa gjord av syntetiska material. En glasstav kommer att ha en negativ laddning om den gnuggas med p?ls. D?rf?r, n?r du planerar att f? en negativ laddning p? en ebonitpinne, b?r du definitivt anv?nda p?ls eller ylletyg n?r du gnuggar. Detsamma g?ller elektrifieringen av en glasstav, som gnuggas med en trasa av natursilke f?r att f? en positiv laddning. Endast elektronen och protonen har alltid och unikt negativa respektive positiva laddningar.

Den h?r sidan inneh?ller material om ?mnen.

Vi m?ste bokstavligen ta bort saker som nyligen tv?ttats och tagits ur torktumlaren, eller n?r vi inte kan st?lla i ordning v?rt elektrifierade och bokstavligen st?ende h?r. Vem har inte testat att h?nga en ballong i taket efter att ha gnuggat den mot huvudet? Denna attraktion och avst?tning ?r en manifestation statisk elektricitet. S?dana handlingar kallas elektrifiering.

Statisk elektricitet f?rklaras av f?rekomsten i naturen elektrisk laddning. Laddning ?r en v?sentlig egenskap hos elementarpartiklar. Laddningen som uppst?r p? glas n?r det gnuggas mot siden kallas konventionellt positiv, och laddningen som uppst?r p? ebonit n?r man gnuggar mot ull ?r negativ.

T?nk p? en atom. En atom best?r av en k?rna och elektroner som flyger runt den (bl? partiklar i figuren). K?rnan best?r av protoner (r?da) och neutroner (svarta).

B?raren av en negativ laddning ?r en elektron, positiv - en proton. Neutronen ?r en neutral partikel och har ingen laddning.

V?rdet p? den element?ra laddningen - en elektron eller en proton, har ett konstant v?rde och ?r lika med

En hel atom ?r neutralt laddad om antalet protoner matchar antalet elektroner. Vad h?nder om en elektron bryter av och flyger iv?g? Atomen kommer att ha en proton till, det vill s?ga det kommer att finnas fler positiva partiklar ?n negativa. En s?dan atom kallas positiv jon. Och om en extra elektron g?r med f?r vi negativ jon. Elektronerna, som har lossnat, kanske inte g?r med, utan r?r sig fritt under en tid, vilket skapar en negativ laddning. I ett ?mne ?r s?ledes fria laddningsb?rare elektroner, positiva joner och negativa joner.

F?r att f? en fri proton ?r det n?dv?ndigt att k?rnan kollapsar, och det inneb?r att hela atomen f?rst?rs. Vi kommer inte att ?verv?ga s?dana metoder f?r att erh?lla elektriska laddningar.

En kropp blir laddad n?r den inneh?ller ett ?verskott av en eller andra laddade partiklar (elektroner, positiva eller negativa joner).

V?rdet p? kroppens laddning ?r en multipel av den element?ra laddningen. Till exempel, om det finns 25 fria elektroner i kroppen, och resten av atomerna ?r neutrala, d? ?r kroppen negativt laddad och dess laddning ?r . Den element?ra laddningen ?r inte delbar - denna egenskap kallas diskrethet

Liknande laddningar (tv? positiva eller tv? negativa) sl? tillbaka, motsatt (positiv och negativ) - ?r attraherade

punktavgift?r en materialpunkt som har en elektrisk laddning.

Lagen om bevarande av elektrisk laddning

Ett slutet system av kroppar i el ?r ett s?dant system av kroppar n?r det inte sker n?got utbyte av elektriska laddningar mellan externa kroppar.

Den algebraiska summan av elektriska laddningar av kroppar eller partiklar f?rblir konstant f?r alla processer som sker i ett elektriskt slutet system.

Figuren visar ett exempel p? lagen om bevarande av elektrisk laddning. P? den f?rsta bilden finns tv? kroppar med motsatt laddning. I den andra figuren, samma kroppar efter kontakt. I den tredje figuren inf?rdes en tredje neutral kropp i ett elektriskt slutet system, och kropparna bringades i samverkan med varandra.

I varje situation f?rblir den algebraiska summan av laddningen (med h?nsyn till laddningens tecken) konstant.

Det viktigaste att komma ih?g

1) Element?r elektrisk laddning - elektron och proton
2) V?rdet p? den element?ra laddningen ?r konstant
3) Positiva och negativa laddningar och deras interaktion
4) Fria laddningsb?rare ?r elektroner, positiva joner och negativa joner
5) Elektrisk laddning ?r diskret
6) Lagen om bevarande av elektrisk laddning

?mnen f?r USE-kodifieraren: elektrisering av kroppar, interaktion av laddningar, tv? typer av laddning, lag f?r bevarande av elektrisk laddning.

Elektromagnetiska interaktioner?r bland de mest grundl?ggande interaktionerna i naturen. Elasticitets- och friktionskrafter, gastryck och mycket mer kan reduceras till elektromagnetiska krafter mellan materiepartiklar. De elektromagnetiska interaktionerna i sig reduceras inte l?ngre till andra, djupare typer av interaktioner.

En lika grundl?ggande typ av interaktion ?r gravitation - gravitationsattraktionen f?r tv? kroppar. Det finns dock flera viktiga skillnader mellan elektromagnetiska och gravitationella interaktioner.

1. Alla kan inte delta i elektromagnetiska interaktioner, utan bara laddad kroppar (har elektrisk laddning).

2. Gravitationsinteraktion ?r alltid en kropps attraktion till en annan. Elektromagnetiska interaktioner kan vara b?de attraktion och repulsion.

3. Den elektromagnetiska interaktionen ?r mycket mer intensiv ?n den gravitationsm?ssiga. Till exempel ?r den elektriska avst?tningskraften hos tv? elektroner flera g?nger st?rre ?n kraften av deras gravitationella attraktion till varandra.

Varje laddad kropp har en viss m?ngd elektrisk laddning. Elektrisk laddning ?r en fysisk storhet som best?mmer styrkan i den elektromagnetiska interaktionen mellan naturobjekt. Avgiftsenheten ?r h?ngsmycke(CL).

Tv? typer av laddning

Eftersom gravitationsinteraktionen alltid ?r en attraktion, ?r massorna av alla kroppar icke-negativa. Men detta ?r inte fallet f?r avgifter. Tv? typer av elektromagnetisk interaktion - attraktion och repulsion - beskrivs bekv?mt genom att introducera tv? typer av elektriska laddningar: positiv och negativ.

Laddningar av olika tecken attraherar varandra, och laddningar av olika tecken st?ter bort varandra. Detta illustreras i fig. ett ; bollar upph?ngda p? tr?dar f?r avgifter av ett eller annat tecken.

Ris. 1. Interaktion mellan tv? typer av laddningar

Den allest?des n?rvarande manifestationen av elektromagnetiska krafter f?rklaras av det faktum att laddade partiklar finns i atomerna av n?got ?mne: positivt laddade protoner ?r en del av atomk?rnan och negativt laddade elektroner r?r sig i banor runt k?rnan.

Laddningarna av protonen och elektronen ?r lika i absolut v?rde, och antalet protoner i k?rnan ?r lika med antalet elektroner i banor, och d?rf?r visar det sig att atomen som helhet ?r elektriskt neutral. Det ?r d?rf?r vi under normala f?rh?llanden inte m?rker den elektromagnetiska effekten fr?n de omgivande kropparna: den totala laddningen f?r var och en av dem ?r noll, och de laddade partiklarna ?r j?mnt f?rdelade ?ver hela kroppens volym. Men om den elektriska neutraliteten kr?nks (till exempel som ett resultat av elektrifiering) kroppen b?rjar genast agera p? de omgivande laddade partiklarna.

Varf?r det finns exakt tv? typer av elektriska laddningar, och inte n?got annat antal av dem, ?r f?r n?rvarande inte k?nt. Vi kan bara h?vda att acceptansen av detta faktum som prim?rt ger en adekvat beskrivning av elektromagnetiska interaktioner.

Laddningen av en proton ?r Cl. Laddningen av en elektron ?r motsatt den i tecken och ?r lika med C. V?rde

kallad element?r laddning. Detta ?r minsta m?jliga laddning: fria partiklar med en mindre laddning hittades inte i experimenten. Fysiken kan ?nnu inte f?rklara varf?r naturen har den minsta laddningen och varf?r dess storlek ?r just den.

Varje kropps laddning ?r alltid summan av hela antal element?ra laddningar:

Om , d? har kroppen ett ?verskott av antal elektroner (j?mf?rt med antalet protoner). Om kroppen tv?rtom saknar elektroner: det finns fler protoner.

Elektrifiering av kroppar

F?r att en makroskopisk kropp ska kunna ut?va elektrisk p?verkan p? andra kroppar m?ste den vara elektrifierad. Elektrifiering- detta ?r ett brott mot den elektriska neutraliteten hos kroppen eller dess delar. Som ett resultat av elektrifiering blir kroppen kapabel till elektromagnetiska interaktioner.

Ett av s?tten att elektrifiera en kropp ?r att ge den en elektrisk laddning, det vill s?ga att uppn? ett ?verskott av laddningar av samma tecken i en given kropp. Detta ?r l?tt att g?ra med friktion.

S? n?r man gnuggar en glasstav med silke, g?r en del av dess negativa laddningar till siden. Som ett resultat laddas pinnen positivt och sidenet ?r negativt laddat. Men n?r man gnuggar en ebonitpinne med ull, ?verf?rs en del av de negativa laddningarna fr?n ullen till pinnen: pinnen laddas negativt och ullen ?r positivt laddad.

Denna metod f?r elektrifiering av kroppar kallas elektrifiering genom friktion. Man st?ter p? elektrifiering genom friktion varje g?ng man tar av sig en tr?ja ?ver huvudet ;-)

En annan typ av elektrifiering kallas elektrostatisk induktion, eller elektrifiering genom p?verkan. I det h?r fallet f?rblir kroppens totala laddning lika med noll, men omf?rdelas s? att positiva laddningar ackumuleras i vissa delar av kroppen och negativa laddningar i andra.

Ris. 2. Elektrostatisk induktion

L?t oss titta p? fig. 2. P? n?got avst?nd fr?n metallkroppen finns en positiv laddning. Det attraherar metallens negativa laddningar (fria elektroner), som ackumuleras p? de omr?den av kroppsytan som ?r n?rmast laddningen. Okompenserade positiva avgifter kvarst?r i de avl?gsna regionerna.

Trots det faktum att den totala laddningen av den metalliska kroppen f?rblev lika med noll, intr?ffade en rumslig separation av laddningar i kroppen. Om vi nu delar upp kroppen l?ngs den streckade linjen, s? kommer den h?gra halvan att vara negativt laddad, och den v?nstra halvan positivt.

Du kan observera elektrifieringen av kroppen med hj?lp av ett elektroskop. Ett enkelt elektroskop visas i fig. 3 (bild fr?n en.wikipedia.org).

Ris. 3. Elektroskop

Vad h?nder i det h?r fallet? En positivt laddad stav (till exempel tidigare gnidad) f?rs till elektroskopskivan och samlar en negativ laddning p? den. Nedan, p? elektroskopets r?rliga blad, finns okompenserade positiva laddningar kvar; skjuter ifr?n varandra, l?ven divergerar i olika riktningar. Om du tar bort trollstaven kommer laddningarna att ?terg? till sin plats och l?ven faller tillbaka.

Fenomenet elektrostatisk induktion i stor skala observeras under ett ?skv?der. P? fig. 4 ser vi ett ?skmoln g? ?ver jorden.

Ris. 4. Elektrifiering av jorden av ett ?skmoln

Inne i molnet finns isflak av olika storlekar, som blandas av stigande luftstr?mmar, kolliderar med varandra och blir elektrifierade. I det h?r fallet visar det sig att en negativ laddning ackumuleras i den nedre delen av molnet och en positiv laddning ackumuleras i den ?vre delen.

Den negativt laddade nedre delen av molnet inducerar positiva laddningar p? jordens yta. En gigantisk kondensator dyker upp med en kolossal sp?nning mellan molnet och marken. Om denna sp?nning ?r tillr?cklig f?r att bryta igenom luftgapet, kommer en urladdning att intr?ffa - blixt, v?lk?nd f?r dig.

Lagen om bevarande av laddning

L?t oss ?terg? till exemplet med elektrifiering genom friktion - gnugga pinnen med en trasa. I det h?r fallet f?r pinnen och tygstycket laddningar som ?r lika stora och motsatta i tecken. Deras totala laddning, eftersom den var lika med noll f?re interaktionen, f?rblir lika med noll efter interaktionen.

Vi ser h?r lagen om bevarande av laddning som lyder: i ett slutet system av kroppar f?rblir den algebraiska summan av laddningar of?r?ndrad f?r alla processer som sker med dessa kroppar:

Slutenheten av ett system av organ inneb?r att dessa organ kan utbyta avgifter endast sinsemellan, men inte med n?gra andra objekt utanf?r det givna systemet.

N?r pinnen ?r elektrifierad finns det inget ?verraskande i bevarandet av laddning: hur m?nga laddade partiklar l?mnade pinnen - samma m?ngd kom till ett tygstycke (eller vice versa). ?verraskande, i mer komplexa processer, tillsammans med ?msesidiga f?rvandlingar elementarpartiklar och nummer?ndring laddade partiklar i systemet, den totala laddningen ?r fortfarande bevarad!

Till exempel, i fig. 5 visar processen i vilken en del av elektromagnetisk str?lning (den sk foton) f?rvandlas till tv? laddade partiklar - en elektron och en positron. En s?dan process ?r m?jlig under vissa f?rh?llanden - till exempel i det elektriska f?ltet i atomk?rnan.

Ris. 5. Skapande av ett elektron-positron-par

Laddningen av positronen ?r lika i absolut v?rde med laddningen av elektronen och ?r motsatt den i tecken. Lagen om bevarande av laddning ?r uppfylld! I b?rjan av processen hade vi faktiskt en foton vars laddning ?r noll, och i slutet fick vi tv? partiklar med noll total laddning.

Lagen om bevarande av laddning (tillsammans med f?rekomsten av den minsta element?ra laddningen) ?r idag det prim?ra vetenskapliga faktumet. Fysiker har ?nnu inte lyckats f?rklara varf?r naturen beter sig p? detta s?tt och inte p? annat s?tt. Vi kan bara konstatera att dessa fakta bekr?ftas av m?nga fysiska experiment.

Att negativa laddningar hj?lper och ger goda resultat vid olika sjukdomar visas inte bara av modern forskning, utan ocks? av ett antal historiska dokument som samlats in under ?rhundradena.

Alla levande organismer, inklusive m?nniskor, f?ds och utvecklas under de naturliga f?rh?llandena p? planeten Jorden, som har en viktig egenskap - v?r planet ?r ett konstant negativt laddat f?lt, och atmosf?ren runt jorden har en positiv laddning. Det betyder att varje organism ?r "programmerad" att f?das och utvecklas i ett konstant elektriskt f?lt som finns mellan den negativt laddade jorden och den positivt laddade atmosf?ren, vilket spelar en mycket betydande roll i alla biokemiska processer i kroppen.

• akut lunginflammation;
• Kronisk bronkit;
• bronkial astma (f?rutom hormonberoende);
• tuberkulos (inaktiv form);

Sjukdomar i mag-tarmkanalen:

Preoperativ f?rberedelse och postoperativ rehabilitering:

• adhesiv sjukdom;
• ?kad immunstatus.

Infrar?d str?lning

K?llan till infrar?d str?lning ?r atomernas vibrationer runt deras j?mviktstillst?nd i levande och icke-levande element.

Mikrosf?rer som en del av aktivatorn "Till din h?lsa!" har en unik egenskap att ackumulera infrar?d str?lning och v?rme fr?n m?nniskokroppen och returnera den tillbaka.

Alla typer av kortspektrumv?gor efter synligt ljus har en allvarlig effekt p? alla levande organismer och ?r d?rf?r farliga och skadliga. Ju kortare v?gl?ngd desto h?rdare str?lning. Dessa v?gor, som faller p? levande v?vnad, sl?r ut elektroner i molekyler p? deras niv? och f?rst?r senare sj?lva atomen. Som ett resultat bildas fria radikaler som leder till cancer och str?lningssjukdomar.

V?gor p? andra sidan av det synliga spektrumet ?r inte skadliga p? grund av den l?ngre v?gl?ngden. Hela det infrar?da spektrumet str?cker sig fr?n 0,7 - 1000 mikron (mikrometer). Det m?nskliga omr?det ?r fr?n 6 - 12 mikron. Som j?mf?relse har vatten 3 mikron och d?rf?r kan en person inte stanna i varmt vatten under l?ng tid. ?ven vid 55 grader, inte mer ?n 1 timme. Kroppens celler vid denna v?gl?ngd k?nner sig inte bekv?ma och kan inte fungera bra, som ett resultat av att de motst?r och fungerar inte. Genom att p?verka cellerna med v?rme, med en l?ng v?g som motsvarar cellens v?rme, fungerar cellen, som tar emot naturlig v?rme, b?ttre. Infrar?da str?lar v?rmer upp det.

Den normala temperaturen f?r passage av redoxreaktioner i cellens nutria ?r 38-39 grader Celsius, och om temperaturen sjunker saktar den metaboliska processen ner eller stannar.

Vad h?nder n?r man uts?tts f?r infrar?d v?rme? ?verhettningsr?ddningsmekanism:

• Svettas.
• F?rb?ttrad blodcirkulation.
• Svettas.
• Svettk?rtlar p? huden uts?ndrar v?tska. V?tskan avdunstar och kyler kroppen fr?n ?verhettning.
• F?rb?ttrad blodcirkulation.

Arteriellt blod str?mmar till det uppv?rmda omr?det av kroppen. Ven?s - tas bort, tar bort en del av v?rmen. D?rmed kyler omr?det fr?n ?verhettning. Detta system liknar en radiator. Blod till omr?det f?r ?verhettning kommer in genom kapill?rerna. Och ju fler kapill?rer, desto b?ttre kommer utfl?det av blod att ske. L?t oss s?ga att vi har 5 kapill?rer, och f?r att r?dda oss fr?n ?verhettning beh?ver vi 50. Kroppen st?r inf?r uppgiften att f?rhindra ?verhettning. Och om vi v?rmer detta omr?de regelbundet kommer det att ?ka (?ka) antalet kapill?rer i det uppv?rmda omr?det. Det ?r vetenskapligt bevisat att m?nniskokroppen kan ?ka antalet kapill?rer med 10 g?nger! Forskare har bevisat. Att ?ldrandeprocessen hos m?nniskor beror p? minskningen av kapill?rer. Vid h?g ?lder minskar antalet kapill?rer, s?rskilt i benen och benvenerna. ?ven vid 120 ?rs ?lder ?r restaurering av kapill?rer m?jlig.

S?: om du v?rmer upp en viss del av kroppen, regelbundet, kommer kroppen att ?ka antalet kapill?rer p? den uppv?rmda platsen. Befria omr?det fr?n konstant ?verhettning. Dessutom kommer v?rmen att bidra till att cellerna fungerar normalt, eftersom vi genom att v?rma upp cellerna f?rb?ttrar ?mnesoms?ttningsprocessen (metabolism). Detta kommer att bidra till ?terst?llandet av uppv?rmda v?vnader och elasticitet och fasthet kommer att ?terg? till dem. Om det finns problem som liktornar, liktornar, taggar, sporrar, saltavlagringar, hudsjukdomar, svampar p? f?tterna, kommer infrar?d v?rme att leda till en accelererad regenereringsprocess (?terh?mtning).

Lymfdr?neringseffekt.

Celler fr?n alla sidor tv?ttas av den intercellul?ra v?tskan. Den intercellul?ra v?tskan samlas upp fr?n v?vnaderna med hj?lp av lymfsystemet. Med hj?lp av kapill?rer kommer arteriellt blod till varje cell. Uts?ndras fr?n cellen, ven?st blod. I livets process kommer avfalls?mnen delvis in i det ven?sa blodet och delvis i den intercellul?ra v?tskan. I h?ndelse av uppkomsten av n?gon sjukdom eller stress, mekanisk p?verkan, skada kan en s?dan situation uppst? som - det intercellul?ra ?mnet har inte tid att ta ut gifter (avfallsmaterial under cellens liv). Detta ?r en v?lk?nd term - slaggning. Slagging ?r direkt relaterad till d?ligt lymfutfl?de. ?verskott av eller inaktivt vatten dras till toxiner genom diffusion, vilket leder till ?dem i organet eller v?vnaderna. Infrar?d v?rme f?rb?ttrar lymffl?det, vilket leder till avl?gsnande av gifter och ?verfl?digt vatten (tar bort svullnader). Cancerhotet minskar, v?vnadstrofism (celln?ring) f?rb?ttras, d?r varje cell kan f?rnyas. Den intercellul?ra substansen, som stiger l?ngs lymffl?det, kommer in i lymfk?rteln, som ?r ett filter.

I lymfk?rtlarna finns vita blodkroppar - lymfocyter (de fungerar som v?ktare), de bek?mpar infektioner, virus och cancerceller ocks?. Blodkroppar produceras i benm?rgen.

Effekten av infrar?d v?rme p? vener och blodk?rl.

K?rlen har en sl?t yta inuti s? att de r?da blodkropparna kan glida l?ngs den inre kanalen. Kvaliteten p? den inre ytan beror p? antalet kapill?rer inuti k?rlv?ggen. Som ett resultat av stress, vid h?g ?lder, som ett resultat av r?kning, st?rs mikrocirkulationen inuti ett stort k?rl, vilket leder till en f?rs?mring av k?rlv?ggens tillst?nd. K?rlets v?gg upph?r att vara sl?t och elastisk. Kolesterol och stora fraktioner bildar en osteosklerotisk plack, vilket hindrar blodfl?det l?ngs denna kanal. I den avsmalnande kanalen f?rv?rras blodfl?det, vilket bidrar till en ?kning av trycket. Infrar?d v?rme ?terupptar str?mmen genom kapill?rerna inuti k?rlv?ggen, varefter innerv?ggen blir sl?t och elastisk och speciella system i sj?lva blodet fr?ter p? tromben (plack).

Jag tror att jag inte ?r den enda som ville och vill kombinera formeln som beskriver kroppars gravitationssamverkan (Tyngdlagen) , med en formel dedikerad till v?xelverkan mellan elektriska laddningar (Coulombs lag ). S? l?t oss g?ra det!

Det ?r n?dv?ndigt att s?tta ett likhetstecken mellan begreppen vikt och Positiv laddning , s?v?l som mellan begrepp antimassa och negativ laddning .

Positiv laddning (eller massa) k?nnetecknar Yin-partiklar (med attraktiva f?lt) – d.v.s. absorberar eter fr?n det omgivande eterf?ltet.

Och den negativa laddningen (eller antimassan) k?nnetecknar Yang-partiklar (med repulsiva f?lt) - d.v.s. avger eter i det omgivande eterf?ltet.

Str?ngt taget indikerar massa (eller positiv laddning), s?v?l som antimassa (eller negativ laddning) f?r oss att den givna partikeln absorberar (eller avger) etern.

N?r det g?ller elektrodynamikens position att det finns en repulsion av laddningar av samma tecken (b?de negativa och positiva) och en attraktion till varandra av laddningar av olika tecken, ?r det inte helt korrekt. Och anledningen till detta ?r inte riktigt den r?tta tolkningen av experiment p? elektromagnetism.

Partiklar med attraktiva f?lt (positivt laddade) kommer aldrig att st?ta bort varandra. De blir bara attraherade. Men partiklar med repulsiva f?lt (negativt laddade) kommer verkligen alltid att st?ta bort varandra (inklusive den negativa polen p? en magnet).

Partiklar med attraktiva f?lt (positivt laddade) attraherar alla partiklar till sig sj?lva: b?de negativt laddade (med repulsiva f?lt) och positivt laddade (med attraktiva f?lt). Men om b?da partiklarna har ett attraktionsf?lt, kommer den vars attraktionsf?lt ?r st?rre att f?rskjuta den andra partikeln mot sig sj?lv i st?rre utstr?ckning ?n en partikel med ett mindre attraktionsf?lt kommer att g?ra.

Materia ?r antimateria.

I fysik materia de kallar kroppar, s?v?l som de kemiska grund?mnen som dessa kroppar ?r uppbyggda av, och ?ven elementarpartiklar. Generellt sett kan det anses ungef?r korrekt att anv?nda begreppet p? detta s?tt. Trots allt Materia ur en esoterisk synvinkel ?r dessa kraftcentra, sf?rer av elementarpartiklar. Kemiska grund?mnen ?r byggda av elementarpartiklar, och kroppar ?r byggda av kemiska element. Men i slut?ndan visar det sig att allt best?r av elementarpartiklar. Men f?r att vara exakt, omkring oss ser vi inte materia, utan sj?lar – d.v.s. elementarpartiklar. Elementarpartikeln ?r, till skillnad fr?n kraftcentrumet (dvs. Sj?len, till skillnad fr?n materien), utrustad med en egenskap – Eter skapas och f?rsvinner i den.

begrepp ?mne kan betraktas som en synonym f?r begreppet materia som anv?nds av fysiken. Substans ?r, bokstavligen, vad saker som omger en person best?r av, d.v.s. kemiska grund?mnen och deras f?reningar. Och de kemiska elementen, som redan n?mnts, best?r av element?ra partiklar.

F?r substans och materia i vetenskapen finns det begrepp-antonymer - antimateria och antimateria som ?r synonyma med varandra.

Forskare erk?nner f?rekomsten av antimateria. Men vad de tar f?r att vara antimateria ?r faktiskt inte det. Antimateria har faktiskt alltid funnits till hands inom vetenskapen och har indirekt uppt?ckts f?r l?nge sedan, sedan experiment p? elektromagnetism b?rjade. Och vi kan st?ndigt k?nna manifestationerna av dess existens i v?rlden omkring oss. Antimateria uppstod i universum tillsammans med materia i det ?gonblick d? elementarpartiklar (Sj?lar) upptr?dde. ?mne ?r partiklar av Yin (dvs partiklar med attraktionsf?lt). Antimateria (antimateria) ?r Yang-partiklar (partiklar med repulsiva f?lt).

Yin- och Yang-partiklarnas egenskaper ?r rakt motsatta, och d?rf?r ?r de perfekt l?mpade f?r rollen som den efters?kta materien och antimateria.

Eter som fyller elementarpartiklar - deras drivande faktor

"En elementarpartikels kraftcentrum str?var alltid efter att r?ra sig tillsammans med etern, som fyller denna partikel (och bildar den) f?r tillf?llet, i samma riktning och med samma hastighet."

Eter ?r den drivande faktorn f?r elementarpartiklar. Om etern som fyller partikeln ?r i vila, s? kommer sj?lva partikeln ocks? att vara i vila. Och om en partikels eter r?r sig, kommer partikeln ocks? att r?ra sig.

P? grund av det faktum att det inte finns n?gon skillnad mellan etern f?r universums eterf?lt och partiklarnas eter, ?r alla principer f?r eterbeteende ?ven till?mpliga p? elementarpartiklar. Om etern, som tillh?r partikeln, f?r n?rvarande r?r sig mot uppkomsten av en brist p? eter (i enlighet med den f?rsta principen f?r eterns beteende - "Det finns inga eteriska tomrum i det eteriska f?ltet") eller r?r sig bort fr?n ?verskott (i enlighet med den andra principen f?r eterns beteende - "I eterf?lt ger inte upphov till omr?den med ?verskott av eterdensitet"), kommer partikeln att r?ra sig med den i samma riktning och med samma hastighet.

Vad ?r styrka? Kraftklassificering

En av de grundl?ggande storheterna i fysiken i allm?nhet, och speciellt i en av dess underavdelningar - i mekanik, ?r Styrka . Men vad ?r det, hur karakteriserar man det och backar upp det med n?got som finns i verkligheten?

Till att b?rja med, l?t oss ?ppna valfri Physical Encyclopedic Dictionary och l?sa definitionen.

« Styrka i mekanik - ett m?tt p? den mekaniska verkan av andra kroppar p? en given materialkropp "(FES," Styrka ", redigerad av A. M. Prokhorov).

Som du kan se, inneh?ller Kraften i modern fysik inte information om n?got konkret, materiellt. Men samtidigt ?r kraftens manifestationer mer ?n konkreta. F?r att r?tta till situationen m?ste vi se p? Kraften fr?n den ockultas position.

Ur en esoterisk synvinkel Styrka ?r ingenting annat ?n Ande, Eter, Energi. Och Sj?len, som ni minns, ?r ocks? Anden, bara "tvinnad i en ring". S?lunda ?r b?de den fria Anden Kraften och Sj?len (den l?sta Anden) ?r Kraften. Denna information kommer att hj?lpa oss mycket i framtiden.

Trots en viss vaghet i definitionen av Force har den en helt materiell grund. Detta ?r inte alls ett abstrakt begrepp, som det f?rekommer i fysiken f?r n?rvarande.

Styrka- detta ?r anledningen som g?r att Ether n?rmar sig sin brist eller flyttar bort fr?n sitt ?verskott. Vi ?r intresserade av etern som finns i elementarpartiklarna (sj?larna), d?rf?r ?r kraften f?r oss, f?rst och fr?mst, anledningen som f?r partiklarna att r?ra sig. Varje elementarpartikel ?r en kraft, eftersom den direkt eller indirekt p?verkar andra partiklar.

Styrka kan m?tas med hj?lp av hastighet., med vilken partikelns eter skulle r?ra sig under p?verkan av denna kraft, om inga andra krafter verkade p? partikeln. De d?r. hastigheten p? eterfl?det som f?r partikeln att r?ra sig, detta ?r storleken p? denna kraft.

L?t oss klassificera alla typer av krafter som uppst?r i partiklar, beroende p? orsaken som orsakar dem.

Force of Attraction (Attraktionskraft).

Anledningen till uppkomsten av denna kraft ?r varje brist p? eter som f?rekommer n?gonstans i universums eteriska f?lt.

De d?r. vilken annan partikel som helst som absorberar etern fungerar som orsaken till uppkomsten av attraktionskraften i en partikel, dvs. bildar attraktionsf?ltet.

Repulsion Force (Repulsion Aspiration).

Anledningen till uppkomsten av denna kraft ?r varje ?verskott av eter som f?rekommer n?gonstans i universums eteriska f?lt.