Как объекты становятся электрически заряженными

Мы рассмотрим, как создается электрический заряд, как передаются электроны, что заставляет объекты становиться электрически заряженными, какой тип объектов может стать электрически заряженным легче, чем другие, как может храниться электрический заряд, а также некоторые свойства протекающего электрического заряда ниже. .

В общем, объект становится электрически заряженным за счет переноса электронов, когда вокруг его атомов присутствует избыток или недостаток электронов. Если электронов больше, чем обычно, объект становится отрицательно заряженным, потому что сами электроны имеют отрицательный заряд. И наоборот, объект становится положительно заряженным, когда электронов меньше, чем обычно.

Как создается электрический заряд

Электрический заряд создается, когда материалы вступают в контакт друг с другом. При контакте электроны переходят от одного к другому. Происходит ли этот перенос электрона или нет, насколько он происходит, как быстро и в каком направлении зависит от атомов материалов. Некоторые более или менее готовы отдавать или принимать электроны, чем другие.

Если электроны переходят от одного объекта к другому, то в одном объекте будет больше электронов, чем обычно, а в другом меньше. Объект с избытком электронов становится отрицательно заряженным, а другой с недостатком электронов становится положительно заряженным.

Обычно объект сбалансирован или электрически нейтрален, если в нем нет ни избытка электронов, ни недостатка электронов. В этом случае количество электронов равно количеству протонов в ядрах атомов. Объекты в этом состоянии не заряжены ни отрицательно, ни положительно. Обратите внимание, что количество электронов по отношению к количеству протонов определяет, больше или меньше электронов, чем обычно.

Мы описали три условия, касающиеся электрического заряда:

• Электрически нейтральный объект – Ни избытка, ни недостатка электронов, потому что количество электронов равно количеству протонов.
• Отрицательно заряженный объект – Избыток электронов, потому что электронов больше, чем протонов.
• Положительно заряженный объект – Дефицит электронов, потому что электронов меньше, чем протонов.

Что происходит с электрически заряженными объектами?

Типичным примером, который легко продемонстрировать, является растирание волос шариком из изоляционного материала. Электроны движутся от волос к поверхности воздушного шара, делая воздушный шар отрицательно заряженным, а человека – положительно заряженным.

Если вы сделаете другой шарик отрицательно заряженным, сделав то же самое, и сблизите два шарика, вы заметите, что они будут отталкиваться друг от друга. Это происходит потому, что они оба несут одинаковый тип заряда.

Закон состоит в том, что два объекта с одинаковым зарядом будут отталкиваться друг от друга, а два противоположно заряженных объекта будут притягиваться.

Типы объектов, которые легко заряжаются

Чтобы узнать, какие типы объектов легко заряжаются, если поднести заряженный шар к одному концу алюминиевой банки (без прямого контакта), банка будет действовать как нейтральный проводник. Электроны будут перемещаться и накапливаться на противоположном конце банки в соответствии с вышеуказанным законом.

Следовательно, вы можете увидеть, что банка может наклониться или перевернуться, чтобы принять это положение. Если вы приведете два объекта в непосредственный контакт, поток электронов заставит оба зарядиться отрицательно, и вскоре они оттолкнутся друг от друга. Противоположный эффект, называемый индукцией, можно продемонстрировать, если мы прикоснемся к отрицательному концу банки, чтобы вместо этого оставить банку положительно заряженной.

Они могут вести себя таким образом, потому что, будучи металлом, они являются хорошим проводником электричества. У него есть свободные электроны, которые могут перемещаться вокруг и между контактирующими объектами. Это отличается от изоляторов, которые не имеют свободных электронов и не проводят электричество.

Кроме того, приведенная выше демонстрация показывает, что объекты приобретают электрический заряд двумя способами: контактным или индукционным.

Хранение и перемещение электрических зарядов

Электрические заряды несут ЭМ (электромагнитное) поле. В частности, когда объекты несут неподвижный электрический заряд, действуют электростатические силы, а при движении зарядов действуют электрические и магнитные силы. Электрическое поле, окружающее электрически заряженный объект, равно силе, испытываемой единичным положительным зарядом. [1, 2]

Сохранение электрического заряда

Конденсатор — это электронный компонент, который может накапливать электрический заряд и энергию в течение определенного периода времени. Количество заряда, которое он может хранить, называется емкостью и измеряется в фарадах. Он имеет восстанавливающую силу, пропорциональную количеству накопленного заряда. Аккумуляторы также специально разработаны для этой цели.

Текущий электрический заряд

Количество электрического заряда, протекающего через объект, называется током и измеряется в амперах. Это противоположность статическому электричеству, когда ток не вырабатывается. Когда электрический заряд ускоряется, он производит электромагнитное излучение.

Часто задаваемые вопросы

Вот прямые ответы на каждый из вопросов, представленных во введении, на основе соответствующего содержания, описанного в этой статье:

Как возникает электрический заряд в предмете?

Электрический заряд создается, когда объект приобретает или теряет электроны.

Как электроны передаются между объектами?

Электроны передаются, когда два объекта вступают в контакт друг с другом.

Что делает объект электрически заряженным?

Избыток или недостаток электронов делает объект электрически заряженным.

Какие объекты можно легко зарядить электричеством?

Объекты со свободными электронами, такие как металлы, могут легко стать электрически заряженными. Их называют проводниками.

Как можно сохранить электрический заряд?

Электрический заряд может храниться в таких объектах, как конденсаторы и батареи.

Что происходит, когда электрический заряд течет?

Когда течет электрический заряд, возникает ток, а не статическое электричество, и участвуют обе электромагнитные силы (электрическая и магнитная).

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Как снять статическое электричество с техники
• Сколько ампер нужно для зарядки электромобиля
• Красный провод положительный или отрицательный

Рекомендации

[1] ФХССТ. Бесплатные научные тексты для средней школы: Учебник для старшеклассников, изучающих физику. Получено с http://savannah.nongnu.org/projects/fhsst. 2003.

[2] Ларри Киркпатрик и Грегори Э. Фрэнсис. Физика: концептуальный взгляд на мир. Cengage Learning. 2009.