전하와 그 특성

자연에서 발생하는 물리적 과정이 항상 분자 운동 이론, 역학 또는 열역학의 법칙으로 설명되는 것은 아닙니다. 멀리서 작용하고 체중에 의존하지 않는 전자기력도 있습니다.

그들의 발현은 그리스의 고대 과학자들의 작품에서 처음으로 설명되었는데, 그들이 양털에 문지른 호박색으로 개별 물질의 작은 입자와 빛을 끌었을 때였습니다.

전기역학 발전에 대한 과학자들의 역사적 공헌

호박에 대한 실험은 영국 연구원에 의해 자세히 연구되었습니다 윌리엄 힐버트... 16 세기 말에 그는 자신의 작업에 대해 설명하고 "전기"라는 용어로 멀리서 다른 물체를 끌어들일 수있는 물체를 정의했습니다.

프랑스 물리학 자 Charles Dufay는 반대 기호를 가진 전하의 존재를 확립했습니다. 일부는 실크 직물에 유리 물체를 문질러 형성되었고 다른 일부는 양모에 수지를 문질러 형성되었습니다. 그것이 그가 유리와 수지라고 불렀던 것입니다. 연구를 마친 벤자민 프랭클린은 음전하와 양전하의 개념을 도입했습니다.

Charles Visulka는 자신이 발명한 비틀림 저울을 설계하여 전하의 강도를 측정할 수 있는 가능성을 실현했습니다.

로버트 밀리컨(Robert Milliken)은 일련의 실험을 바탕으로 모든 물질의 전하의 이산적 특성을 확립하여 특정 수의 기본 입자로 구성되어 있음을 증명했습니다. (이 용어의 다른 개념인 단편화, 불연속성과 혼동하지 마십시오.)

이 과학자들의 연구는 전기 역학으로 연구된 전하와 그 움직임에 의해 생성된 전기장과 자기장에서 발생하는 과정과 현상에 대한 현대 지식의 기초가 되었습니다.

상호 작용의 수수료 및 원칙 결정

전하는 전기장을 생성하고 전자기 과정에서 상호 작용할 수 있는 능력을 제공하는 물질의 특성을 나타냅니다. 전기량이라고도 하며 물리적 스칼라량으로 정의됩니다. 기호 "q" 또는 "Q"는 전하를 나타내는 데 사용되며 단위 "Pendant"는 고유한 기술을 개발한 프랑스 과학자의 이름을 따서 측정에 사용됩니다.

그는 얇은 석영 실에 매달린 공을 사용하는 장치를 만들었습니다. 그들은 특정한 방식으로 공간에서 방향을 잡았고 그들의 위치는 동일한 분할을 가진 눈금 척도에 대해 기록되었습니다.

뚜껑의 특수 구멍을 통해 추가 전하가 있는 다른 공을 이 공에 가져왔습니다. 상호 작용의 결과적인 힘으로 인해 볼이 휘어지고 스윙이 회전하게 되었습니다. 충전 전과 후의 눈금 판독 값의 차이로 테스트 샘플의 전기량을 추정할 수 있었습니다.

1쿨롱의 전하는 SI 시스템에서 1초에 해당하는 시간에 전선의 단면을 통과하는 1암페어의 전류로 특징지어집니다.

현대 전기역학은 모든 전하를 다음과 같이 나눕니다.

• 긍정적인;

• 부정적인.

서로 상호 작용할 때 방향이 기존 극성에 따라 달라지는 힘을 개발합니다.

같은 유형의 전하(양전하 또는 음전하)는 항상 반대 방향으로 밀어내어 가능한 한 서로 멀어지려는 경향이 있으며, 반대 기호의 전하의 경우 이를 하나로 모아 하나로 묶는 힘이 있습니다. .

중첩의 원리

특정 부피에 여러 개의 전하가 있을 때 중첩의 원리가 작동합니다.

그 의미는 위에서 논의한 방법에 따라 특정 방식으로 각 전하가 다른 모든 전하와 상호 작용하고 반대에 끌리고 비슷한 것에 반발한다는 것입니다. 예를 들어, 양전하 q1은 음전하 q3에 대한 인력 F31 및 q2로부터의 반발력 F21의 영향을 받습니다.

q1에 작용하는 결과적인 힘 F1은 벡터 F31과 F21의 기하학적 합에 의해 결정됩니다. (F1 = F31 + F21).

전하 q2 및 q3 각각에 작용하는 결과적인 힘 F2 및 F3을 결정하기 위해 동일한 방법이 사용됩니다.

중첩의 원리를 사용하여 닫힌 시스템의 특정 수의 전하에 대해 모든 몸체 사이에 일정한 정전기력이 작용하고 이 공간의 특정 지점에서의 전위는 모든 전위의 합과 같다는 결론을 내렸습니다. 별도 청구 요금.

이러한 법칙의 작동은 공통 작동 원리를 가진 생성 된 장치 검전기 및 전위계에 의해 확인됩니다.

검전기는 금속 볼에 부착된 전도성 스레드의 절연된 공간에 매달린 두 개의 동일한 얇은 호일 시트로 구성됩니다. 정상 상태에서는 이 공에 전하가 작용하지 않으므로 장치의 전구 내부 공간에 꽃잎이 자유롭게 매달려 있습니다.

신체 간에 전하를 전송할 수 있는 방법

막대와 같은 대전체를 검전기의 볼에 가져오면 전하가 전도성 실을 따라 볼을 통해 꽃잎으로 전달됩니다. 그들은 동일한 전하를 받고 적용된 전기량에 비례하는 각도로 서로 멀어지기 시작합니다.

전위계는 기본 구조가 동일하지만 약간의 차이가 있습니다. 하나의 꽃잎은 움직이지 않고 고정되고 두 번째 꽃잎은 멀어지고 눈금 눈금을 읽을 수있는 화살표가 장착되어 있습니다.

중간 캐리어는 멀리 떨어져 있는 고정된 대전체에서 전위계로 전하를 전송하는 데 사용할 수 있습니다.

전위계에 의한 측정은 정확도가 높지 않으며 전하 사이에 작용하는 힘을 분석하기가 어렵습니다. 쿨롱 비틀림 균형이 연구에 더 적합합니다. 그들은 서로의 거리보다 훨씬 작은 직경을 가진 볼을 사용했습니다. 그들은 치수가 장치의 정확도에 영향을 미치지 않는 대전체인 포인트 전하의 특성을 가지고 있습니다.

Coulomb에 의해 수행된 측정은 포인트 전하가 대전체에서 특성 및 질량이 동일하게 전달되지만 충전되지 않은 상태로 그들 사이에 고르게 분포되어 소스에서 2배 감소한다는 그의 가정을 확인했습니다.이런 식으로 수수료 금액을 2, 3, 기타로 줄일 수있었습니다.

정지 전하 사이에 존재하는 힘을 쿨롱 또는 정적 상호 작용이라고 합니다. 그것들은 전기 역학의 한 분야인 정전기학에 의해 연구됩니다.

전하 캐리어의 종류

현대 과학은 가장 작은 음전하를 띤 입자 전자를 고려하고 긍정적으로 — 양전자... 그들은 9.1 × 10-31 킬로그램의 동일한 질량을 가지고 있습니다. 입자 양성자는 단 하나의 양전하와 1.7 × 10-27 킬로그램의 질량을 가지고 있습니다. 본질적으로 양전하와 음전하의 수는 균형을 이룹니다.

금속에서는 전자의 이동이 생성됩니다. 전기, 반도체에서 전하 캐리어는 전자와 정공입니다.

기체에서 전류는 이온(양전하를 띤 비원소 입자(원자 또는 분자), 즉 양이온 또는 음의 음이온)의 이동에 의해 형성됩니다.

이온은 중성 입자로 형성됩니다.

강력한 전기 방전, 빛 또는 방사능 복사, 바람의 흐름, 물 덩어리의 움직임 또는 기타 여러 가지 이유로 인해 전자를 잃은 입자에 양전하가 생성됩니다.

음이온은 추가로 전자를 받은 중성 입자로부터 형성됩니다.

의료 목적 및 일상 생활에서 이온화 사용

연구자들은 음이온이 인체에 영향을 미치고, 공기 중 산소 소비를 개선하고, 조직과 세포에 더 빨리 전달하고, 세로토닌의 산화를 가속화하는 능력을 오랫동안 알아차렸습니다.복합물에있는이 모든 것은 면역력을 크게 높이고 기분을 개선하며 통증을 완화합니다.

사람들을 치료하는 데 사용된 최초의 이온화 장치는 인체 건강에 유익한 영향을 미치는 장치를 만든 소련 과학자를 기리기 위해 Chizhevsky 샹들리에로 명명되었습니다.

가정 환경에서 작동하는 최신 전기 제품에서는 진공 청소기, 가습기, 헤어 드라이어, 헤어 드라이어에 내장 이온화 장치를 찾을 수 있습니다 ...

특수 공기 이온화 장치는 성분을 정화하고 먼지와 유해한 불순물의 양을 줄입니다.

이온수기는 구성에서 화학 시약의 양을 줄일 수 있습니다. 그들은 수영장과 호수를 청소하고 조류의 성장을 줄이고 바이러스와 박테리아를 파괴하는 구리 또는은 이온으로 물을 포화시키는 데 사용됩니다.

유용한 용어 및 정의

체적전하란?

이것은 볼륨 전체에 분포된 전하입니다.

표면전하란?

표면에 분포되어 있다고 생각되는 전하입니다.

선형 전하란?

선을 따라 분포한다고 생각되는 전하입니다.

전하의 부피 밀도는 얼마입니까

이것은 체적 전하의 분포를 특징짓는 스칼라 양으로, 이 체적 요소가 0이 되는 경향이 있을 때 분포되는 체적 요소에 대한 체적 전하의 비율의 한계와 같습니다.

표면 전하 밀도는 무엇입니까

이것은 표면 전하의 분포를 특징짓는 스칼라량으로, 표면 전하 대 표면 전하의 비율의 한계와 동일하며, 표면 전하가 0이 되는 경향이 있을 때 분포됩니다.

선형 전하 밀도는 무엇입니까

길이 요소가 0이 되는 경향이 있을 때 이 전하가 분포되는 선의 길이 요소에 대한 선형 전하의 비율의 한계와 동일한 선형 전하의 분포를 특징짓는 스칼라 양입니다. .

전기 쌍극자 란?

그것은 크기가 같고 부호가 반대이며 관찰 지점까지의 거리에 비해 서로 매우 작은 거리에 위치한 두 점 전하의 집합입니다.

전기 쌍극자의 전기 모멘트는 무엇입니까

쌍극자의 전하 중 하나의 절대 값과 그 사이의 거리의 곱과 같은 벡터 양이며 음전하에서 양전하로 향합니다.

신체의 전기 모멘트는 무엇입니까

고려중인 몸체를 구성하는 모든 쌍극자의 전기 모멘트의 기하학적 합과 같은 벡터량입니다. "주어진 물질의 전기적 순간"은 비슷한 방식으로 정의됩니다.