Електрически заряд
Електрическият заряд е основно свойство на електроните, протоните и другите субатомни частици. Електроните са отрицателно заредени, а протоните са положително заредени. Нещата, които са отрицателно заредени, и тези, които са положително заредени, се привличат взаимно. Това кара електроните и протоните да се слепват и да образуват атоми. Нещата, които имат еднакъв заряд, се отблъскват (отблъскват се). Това се нарича закон за зарядите. Той е открит от Шарл-Огюстен дьо Кулон. Законът, който описва колко силно зарядите се привличат и отблъскват един друг, се нарича закон на Кулон.
Нещата, които имат равен брой електрони и протони, са неутрални. Нещата, които имат повече електрони, отколкото протони, са отрицателно заредени, а тези, които имат по-малко електрони, отколкото протони, са положително заредени. Нещата с еднакъв заряд се отблъскват едно от друго. Нещата с различен заряд се привличат. Ако е възможно, този, който има твърде много електрони, ще даде достатъчно електрони, за да съответства броят на протоните в този, който има твърде много протони, на неговия заряд от електрони. Ако има само достатъчно електрони, за да съответстват на допълнителните протони, тогава двете неща вече няма да се привличат взаимно. Когато електроните се движат от място, където са твърде много, към място, където са твърде малко, това се нарича електрически ток.
Когато човек разбърка краката си по килима и след това докосне месингова дръжка на вратата, може да получи електрически удар. Ако има достатъчно допълнителни електрони, силата, с която тези електрони се отблъскват един от друг, може да е достатъчна, за да накара някои от електроните да прескочат през разстоянието между човека и дръжката на вратата. Дължината на искрата е мярка за напрежението или "електрическото налягане". Броят на електроните, които се преместват от едно място на друго за единица време, се измерва като ампераж или "скорост на електронния поток".
Ако човек получи положителен или отрицателен заряд, това може да накара космите му да се изправят, тъй като зарядите във всеки косъм го отблъскват от останалите.
Електрическият заряд, който се усеща при удар от дръжка на врата или друг предмет, обикновено е между 25 000 и 30 000 волта. Електрическият ток обаче протича само за кратко, така че потокът електрони през тялото на човека не причинява физическа вреда. От друга страна, когато облаците придобият електрически заряд, те имат още по-високи напрежения и амперажът (броят на електроните, които ще протекат при удар от мълния) може да бъде много висок. Това означава, че електроните могат да прескочат от облака на земята (или от земята на облака). Ако тези електрони преминат през човек, то тогава електрическият удар може да го изгори или убие.
Исторически експеримент
Следващият експеримент е описан от Джеймс Клерк Максуел в неговия труд "Трактат за електричеството и магнетизма" (1873 г.). Обикновено стъклото и смолата са неутрално заредени. Въпреки това, ако те се разтрият и след това се разделят, ще станат способни да се привличат взаимно.
Ако второ парче стъкло се натрие с второ парче смола, ще се видят следните неща:
- Двете парчета стъкло се отблъскват едно от друго.
- Всяко парче стъкло привлича всяко парче смола.
- Двете парчета смола се отблъскват едно от друго.
Ако зареден и незареден обект се съберат заедно, привличането ще бъде много слабо.
За телата, които могат да привличат или отблъскват нещата по този начин, се казва, че са "наелектризирани" или "заредени с електричество". Когато две различни вещества се търкат едно в друго, се получава електрически заряд, тъй като едното от тях отдава електрони на другото. Причината е, че атомите в двете вещества имат нееднаква сила да привличат електрони. Така че този, който има по-голяма способност да привлича електрони, ще вземе електрони от този, който има по-малка сила на привличане. Ако стъклото се трие в нещо друго, то може да даде или да вземе електрони. Това, което ще се случи, зависи от това какво е другото нещо.
Нещата, които са приели електрони, се наричат "отрицателно заредени", а тези, които са предали електрони, се наричат "положително заредени". Няма специална причина за тези наименования. Това е просто произволна (случаен избор) конвенция (споразумение).
Освен чрез триене, телата могат да се наелектризират и по много други начини.
Свързани страници
Въпроси и отговори
Въпрос: Какво е електрически заряд?
О: Електрическият заряд е основно свойство на електроните, протоните и други субатомни частици. Електроните са отрицателно заредени, докато протоните са положително заредени. Нещата, които имат еднакъв заряд, се отблъскват едно от друго (отблъскват се).
Въпрос: Кой е открил закона за зарядите?
О: Законът за зарядите е открит от Шарл-Огюстен дьо Кулон.
В: Какво описва законът на Кулон?
О: Законът на Кулон описва колко силно се привличат и изтласкват зарядите един към друг.
В: По какво се различават неутралните обекти от тези с положителни или отрицателни заряди?
О: Обектите, които имат еднакъв брой електрони и протони, са неутрални, докато предметите, които имат повече електрони, отколкото протони, са отрицателно заредени, а предметите с по-малко електрони, отколкото протони, са положително заредени.
Въпрос: Какво се случва, когато два обекта с различни заряди влязат в контакт?
О: Когато два обекта с различни заряди влязат в контакт, те ще се привличат един друг - ако е възможно, този с твърде много електрони ще даде достатъчно електрони, за да съответства на броя на протоните в този, който има твърде много протони за своя заряд от електрони. Ако има само достатъчно електрони, за да съответстват на допълнителните протони, тогава двете неща вече няма да се привличат взаимно.
Въпрос: Как се образува електрическият ток?
О: Когато електроните се движат от място, където са твърде много, към място, където са твърде малко, това се нарича електрически ток.
В: Защо в някои случаи електрическите удари са опасни, а в други - не?
О: Електрическият удар, който се усеща, когато човек получи удар от дръжка на врата или друг предмет, обикновено е с напрежение между 25 и 30 хиляди волта; тъй като обаче електрическият ток протича само за кратко, той не причинява физическа вреда. От друга страна, когато облаците придобият електрически заряд, те имат още по-високи напрежения, а амперажът (броят на електроните, които ще протекат при удар от мълния) може да бъде много висок - това означава, че ако тези електрони с високо напрежение/висока ампераж преминат през човек, могат да го изгорят или убият.
