Електроинженерството е лесно!

Електроинженерството е лесно!

Какъв е електрическият заряд

Модерна теория, обясняваща структурата на материята, е електронната теория. Според тази теория всички тела се състоят от най-малките частици, наречени молекули, чиито размери са измерени със сто милиона милиметра от сантиметър.

Молекулата е най-малката частица от вещество, което може да бъде отделено от тялото и което притежава всички свойства, присъщи на това тяло. Така че, например, желязната молекула притежава всички свойства на желязото, водната молекула - свойствата на водата и т.н. Молекулите на свой ред се състоят от още по-малки частици, наречени атоми. Броят на атомите в молекулите на различните вещества и структурата на молекулите е различен.

Ако молекулите на тялото се състоят от идентични атоми, тогава такова тяло се нарича просто. Примери за прости тела са мед, желязо, сяра, кислород, водород и др.

Ако молекулата на материята се състои от няколко атома с различна структура, тогава тялото, състоящо се от такива молекули, се нарича сложно. Молекулите на сложните тела се формират от различни комбинации от атоми на прости тела.

Водната молекула, например, се състои от два водородни атома и един кислороден атом. Две прости тела - водород и кислород, взети в определена комбинация, образуват сложно тяло - вода. Или, например, молекулата на сярна киселина, чийто разтвор се използва като електролит на киселинни батерии, се състои от два водородни атома, един серен атом и четири кислородни атома.

Дълго време учените считат атома за неделима частица и едва в началото на 20-и век е възможно да се определи като цяло да се очертае вътрешната структура на атома. Досега структурата на атома е изследвана доста дълбоко.

Установено е, че атомът на всяко вещество се състои от ядро ​​и една или няколко малки частици, наречени електрони, които се въртят в кръг около него в затворени криви (орбити). Всеки електронен атом има много малък електрически заряд.

Например, водородният атом се състои от ядро ​​и един въртящ се около него електрон. Ядрото на атома, от своя страна, се състои от протони и неутрони. Тези частици са толкова компактни, че обемът на ядрото е многократно по-малък от обема на самия атом.

Ядрото на един атом, като електроните, има електрически заряд. Причината за това са протоните, които съставят ядрото и имат същите електрически заряди като електроните. Но протоните, за разлика от електроните, не са много мобилни, масата им е почти две хиляди пъти по-голяма от масата на електрона. Частицата, неутрон, който влиза в ядрото на един атом, няма електрически заряд, т.е. той е неутрален.

По този начин, електроните, които се въртят около ядрото на атома и протоните, които съставляват ядрото, са носители на еднакви електрически заряди с еднаква величина. Установено е, че силата на взаимно привличане винаги действа между електрона и протона, а между електроните, както и между протоните, е силата на взаимното отблъскване.

Поради тази разлика, ние се съгласихме да приемем, че електронът има отрицателен електрически заряд, а протона - положителен.

Следователно, съществуват два вида електроенергия - положителни и отрицателни, които хората са знаели много преди откриването на електрически ток, но не можаха да обяснят правилно това.

Наличието в противоположно заредени частици атом води до факта, че между положително заредена атомното ядро ​​и електрони въртящи се около него, силите на привличане, закрепващата атом в една единица.

Каква е разликата между атомите на различни вещества? Разликата се състои главно от атоми в различно количество на протоните и неутроните в техните ядра, при което неравномерно и положителния заряд на атомните ядра на различни вещества. Броят на въртящите се електрони в атомите на различни вещества също не е същият и се определя от големината на положителния заряд на ядрото. Накрая, за атомите на някои вещества, електроните са здраво свързани с ядрото, а за атомите на други вещества тази връзка е много по-слаба.

В атома на всяко вещество броят на електроните, въртящи се около ядрото, е равен на броя на протоните, съдържащи се в ядрото. Тъй като електрическите заряди на електрона и протона са еднакви по магнитуд, общият (общ) отрицателен заряд на електроните е равен на положителния заряд на ядрото. Тези такси взаимно се балансират, в резултат на което самият атом няма електрически заряд, т.е. той е неутрален.

Във всеки атом, електроните образуват около ядрото обвивка, която обикновено се нарича електронна обвивка. Ядрото на атома, заедно със заобикалящата я електронна обвивка, е в непрекъснато осцилаторно движение.

Когато се движат атоми се сблъскват една с друга и се отстраняват от тях (излъчена от електрони обвивка) един или повече електрони. В този случай, атом вече не е неутрален и става положително заредени, като му положителен заряд става вече негативно. Въпреки това, такова нарушение на електрони обвивка на атомите, се появява само на тези вещества, които имат изключително слаба връзка между сърцевината и електрони. Тези вещества включват всички метали и въглища, за разлика от други вещества, като например дърво, стъкло, ебонит, в която електрона с ядрото на един атом е толкова силна, че не се случва при нормални обстоятелства нарушение на електронен слой.

Електроните, които излизат от атомите, се наричат ​​свободни електрони. Свободните електрони, движещи се на случаен принцип в междуатомното пространство, са частично уловени от други атоми, които също са загубили електроните си в резултат на сблъсъци. Вместо електрони, уловени от атоми, се формират нови свободни електрони.

Такъв процес на появяване и изчезване на свободни електрони в тялото се получава непрекъснато. Тъй като температурата на тялото се увеличава, скоростта на вибрационното движение на атомите се увеличава, техните сблъсъци стават по-бързи и по-силни, в резултат на което броят на свободните електрони в тялото се увеличава. Въпреки това, въпреки увеличаването на броя на свободните електрони в тялото, той не получава електрически заряд, тъй като общият брой на електроните и протоните в тялото не се променя и тялото остава неутрално.

Ако има някакъв начин да се премахнат някои свободни електрони от тялото, общото (общо) положително заряд от него ще бъде по-голямо от общото отрицателно заряд и следователно тялото ще бъде заредено положително. Обратно, ако даден орган е добавен към определен брой електрони, той ще получи отрицателна такса. В този случай както премахването на електроните от тялото, така и връзката с него отвън, изобщо не променят свойствата на тялото и то остава точно така, както беше преди да му се съобщи за обвинението.

Така че, ако в тялото се създава липса на електрони, то тогава се зарежда положително, ако има излишък, тогава той се зарежда отрицателно и колкото повече излишък или липса на електрони в тялото, толкова по-голям е електрическият товар, който тялото притежава.

Електрическа техника за начинаещи