Elektriskais lādiņš

(Pāradresēts no Lādiņš)

Elektriskais lādiņš ir fizikāls lielums, kas nosaka elektromagnētisko mijiedarbību intensitāti [1], fizikā to apzīmē ar un tā mērvienība ir kulons (C).

Elektriskais lādiņš var būt pozitīvs vai negatīvs.

Lādiņiem un uzlādētiem ķermeņiem ir spēkā elektriskā lādiņa nezūdamības likums un Kulona likums.

ElementārlādiņšLabot

Vismazākais (pēc absolūtās vērtības) lādiņš piemīt elektronam. Eksperimentāli ir konstatēts, ka tā lādiņš   ir −1,6·10−19 C (tāds pats pēc absolūtās vērtības lādiņš piemīt arī protonam, tikai tas ir pozitīvs), to sauc par elementārlādiņu. Jebkurš cits lādiņš ir šī lādiņa daudzkārtnis. [2]

Elektrona lādiņš un Faradeja skaitlisLabot

Konstanti  , kur   ir Avogadro skaitlis, sauc par Faradeja skaitli, tā vērtība ir 96 484,56 C/mol. Pēc Faradeja likumiem elektrolīzei,   un Faradeja skaitlis ir elektriskais lādiņš  , ko elektrolītā pārnes joni, kuru kopējā masa   skaitliski vienāda ar vielas ķīmisko ekvivalentu  , tātād, nosakot eksperimentāli   un  , aprēķina Faradeja skaitli un, zinot to, aprēķina elektrona lādiņu. [3]

ElektrizācijaLabot

Elektrizācija ir elektrisko lādiņu atdalīšanās un to uzkrāšanās ķermenī [4], šī procesa rezultātā ķermenis uzlādējas pozitīvi vai negatīvi — ja ķermenis iegūst pozitīvus vai negatīvus lādiņnesējus (daļiņas), rodas attiecīgās zīmes elektriskā lādiņa pārpalikums; ja ķermenis lādiņnesējus zaudē, rodas attiecīgās zīmes elektriskā lādiņa iztrūkums.

Parasti (bez elektrizācijas) viela ir elektroneitrāla, tas ir, pretēju zīmju lādiņi tajā savstarpēji kompenesējas (atoms, kurš sastāv no pozitīvi lādēta kodola un negatīvi lādēta elektronu apvalka, ir elektroneitrāls). [2]

Tilpuma lādiņa blīvumsLabot

Tilpuma lādiņa blīvumu fizikā apzīmē ar  

 
kur
  - tilpuma elements
  - lādiņš, kurš atrodas dotajā tilpumā

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 

Virsmas lādiņa blīvumsLabot

Virsmas lādiņa blīvumu apzīmē ar  

 
kur
  - virsmas elements
  - lādiņš, kurš atrodas uz dotās virsmas

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 

Lineārais lādiņa blīvumsLabot

Lineāro lādiņa blīvumu apzīmē ar  

 
kur
  - līnijas elements
  - lādiņš, kurš atrodas uz dotās virsmas

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 

Delta funkcijaLabot

Pieņemsim, ka uz   ass punktā   atrodas punktveida lādiņš  . Visos   ass punktos lādiņa blīvums  , izņemot punktu  , kurā tas ir bezgalīgi liels, jo punktam nav tilpuma.

Lai gan funkcija   nav nepārtraukta, to var izteikt matemātiski šādi:

 
kur
  (Delta funkcija)

Vēl jābūt izpildītam šādam nosacījumam:

 ,

kurš nepieciešams, lai iegūtu galīgu lielumu  .

 

Vairāku lādiņu blīvumsLabot

Situācija ir līdzīga, ja uz   ass diskrētos punktos   izvietoti   punktveida lādiņi   un sistēmas pilnais lādiņš ir  . Arī šādu lādiņu izvietojumu var izteikt ar   funkcijām  .

 

Un līdz ar to

 .

Punktveida elektriskais lādiņšLabot

Par punktveida lādiņiem var uzskatīt elektriski lādētus ķermeņus, attālums starp kuriem ir ievērojami lielāks par šo ķermeņu izmēriem. [2]

VēstureLabot

Jau senie grieķi iepazinuši saberzētam dzintaram piemītošo spēju pievilkt vieglus priekšmetus. Renesansē sākti sistemātiski elektrisko parādību pētījumi, 18. gadsimtā atrastas pirmās kvalitatīvās likumsakarības. Bendžamins Franklins (18. gs.) atklāja abu veidu elektriskos lādiņus. 19. gs. 30. gados Maikls Faradejs eksperimentāli pierādīja elektrisko lādiņu nezūdamību. 1911. gadā Roberts Milikens savā eksperimentā secināja, ka elektrona lādiņa modulis ir elektriskā lādiņa mazākā porcija. [2]

Skatīt arīLabot

AtsaucesLabot

  1. «elektriskais lādiņš». siic.lu.lv. Skatīts: 17.08.2021.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 V. Fļorovs, I. Kolangs, P. Puķītis, E. Šilters. Fizikas rokasgrāmata. Zvaigzne, 1985. 157.—158. lpp.
  3. V. Fļorovs, I. Kolangs, P. Puķītis, E. Šilters. Fizikas rokasgrāmata. Zvaigzne, 1985. 227.—228. lpp.
  4. «Что такое электризация тел и как она происходит». samelectrik.ru. Skatīts: 17.08.2021.