De elektrostatische lading is de ladingsuitwisseling die plaatsvindt wanneer twee oppervlakken binnenkomen contact of gescheiden. Het artikel bespreekt wat de lading van elektrostatisch is en hoe u het kunt vinden.
Het elektrostatische concept is ontstaan uit een contactloze kracht die de ladingen op elkaar uitoefenen. Het betekent de eigenschappen van langzaam bewegende ladingen, aangezien de kracht ertussen groot is. De wet van Coulomb beschrijft een dergelijke kracht als 'elektrostatische kracht' die ladingsuitwisseling uitlokt.
De lading beweegt langzaam wanneer deze in een elektrostatische toestand of statisch evenwicht. Het komt voor wanneer we wrijven de oppervlakken van twee objecten en vervolgens lading op elk oppervlak overbrengen naar een ander oppervlak. Voordat u gaat wrijven, bevindt elk object zich in een neutrale staat. d.w.z, zijn atoom heeft een gelijk aantal positieve of negatieve ladingen.
Maar toen we over de oppervlakken wreven, kreeg het extra elektronen of protonen. Wanneer deeltjes meer positieve dan negatieve ionen ontvangen, worden ze positief geladen deeltjes. In deze deeltjes is het aantal protonen groter dan het aantal elektronen. Terwijl, wanneer deeltjes meer negatieve ionen verwerven, het negatief geladen deeltjes zoals elektronen wordt.
Elektrostatisch voorbeeld
Stel dat we zowel de neutrale staaf als de zijden doek tegen elkaar wrijven. De negatieve lading beweegt van de staaf naar de zijden doek en de positieve lading van de zijden doek gaat naar de staaf. Zo compenseerde de netto negatieve lading op het zijden doek de netto positieve lading op de staaf. Het is een elektrostatische toestand, terwijl de kracht die voor een dergelijke toestand verantwoordelijk is, 'elektrostatische kracht'.
(credit: sluiterstok)
Gelijke ladingen of soortgelijke ladingen staan tegenover elkaar. d.w.z, negatief lading stoot negatieve lading of positi . afve lading stoot positieve lading af. Terwijl ongelijke ladingen elkaar aantrekken, dat wil zeggen, positieve lading trekt negatieve lading aan. Hoewel ladingen elkaar aantrekken of afstoten, binden ze elkaar nog steeds in het atoom vanwege een andere niet-contactkracht genaamd 'kernkracht' die sterker is dan de elektrostatische kracht.
Lees meer over Soorten Krachten.
Wat is de lading op elektrostatische kracht?
De lading op elektrostatische kracht is dezelfde of ongelijke lading die r . veroorzaaktafstotende en aantrekkende kracht.
De elektrostatische kracht is ofwel afstotend of aantrekkelijk, werkend tussen ongelijke of gelijkaardige geladen deeltjes. Het is weerzinwekkend als de geladen deeltjes na een uitwisseling de exacte polariteit hebben. Als ze een tegengestelde polariteit hebben, is de elektrostatische kracht aantrekkelijk.
Aangezien de lading een fundamentele eigenschap van de matte is,r, elk onderdeel ervan heeft een lading met een waarde die nul, positief of negatief kan zijn. Het proton, een positief geladen deeltje, is aan de atoomkern begrensd door sterke kernkrachtterwijl het elektron, een negatief geladen deeltje, zich in de buurt van de kern beweegt. Dat betekent dat het teken van geladen deeltjes aangeeft of het atoom extra elektronen en een gebrek aan elektronen heeft.
De elektrostatische kracht tussen een positief proton en een negatief elektron in het atoom is verantwoordelijk voor de sterkte van het atoom. Het oefende uit over een afstand van 10-6m, wat de een tiende diameter is van een atoomkern.
- Stel dat een materie de exacte positieve en negatieve ladingen bezit, de kracht tussen ladingen heeft netto nul lading.
- Als twee op elkaar inwerkende ladingen, positief en positief of negatief of negatief, de elektrostatische kracht tussen ladingen is afstotend en heeft een positief '+'-teken. De positieve afstotende kracht tussen twee ladingen is zwak. Vandaar, kernkracht is nodig om beide ladingen te binden.
- Als twee op elkaar inwerkende ladingen positief en negatief zijn, de elektrostatische kracht tussen ladingen is aantrekkelijk en heeft een negatief '-' teken. De aantrekkende negatieve kracht is voldoende om twee ongelijke ladingen te binden.
(credit: Shutterstock)
Wat is de eerste wet van elektrostatische lading?
De wet van aantrekking en afstoting van Coulomb is de eerste wet van elektrostatische lading.
De elektrostatische kracht wordt 'Coulomb-kracht' genoemd, zoals gedefinieerd door Coulomb wet die vertelt,
"De grootte van de elektrostatische kracht tussen twee ladingen is recht evenredig met de grootte van beide ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen."
De elektrostatische kracht of Coulombkracht tussen twee op elkaar inwerkende ladingen q1 en q2 gescheiden door afstand r is,
F ∞ q1q2/r2
F=keq1q2/r2
Waar de evenredigheidsconstante ke is de constante van coulomb.
ke is gelijk aan de 1/4πɛ0
Terwijl de0 is elektrische constante met waarde van X 8.85 10-12 C2/Nm2
En π= 3.14
Alle waarden vervangen,
ke= 1/4 * 3.14 * 8.85 * 10-12
ke = 9 x 109 Nm2c-2
Van (*) hebben we geleerd dat de sterkte van de elektrostatische kracht wordt gewijzigd door de volgende twee variabelen te waarschuwen:
De omvang van beide ladingen
Hoe meer we een voorwerp opladen, hoe beter het elkaar aantrekt of afstoot. Stel dat we positieve ladingen op twee staven aannemen. Als we beide staven weinig wrijven, verhoogde het ook nauwelijks de grootte van positieve ladingen erop. Het wrijven verbetert de elektrostatische krachtsterkte tussen twee positieve ladingen, zodat de ladingen meer afstoten. Als een van de staven een positieve lading krijgt en de andere een negatieve lading, trekken beide staven elkaar aan vanwege een ongelijke ladingsoverdracht na wrijving.
De afstand tussen kosten
Hoe meer we de afstand vergroten, hoe minder ladingen elkaar aantrekken of afstoten. Als de staven na het wrijven dicht bij elkaar worden gebracht, trekken ze meer aan of stoten ze af naarmate de sterkte van elektrostatische kracht neemt toe door de kleine afstand tussen kosten. Maar de elektrostatische kracht wordt bijna nul als we de afstand tussen de ladingen oneindig groot maken.
Omdat de wet van aantrekking of afstoting van Coulomb is: de inverse-kwadraatwet, dat wil zeggen, kracht omgekeerd evenredig met afstand, identiek aan De wet van de zwaartekracht van Newton. De coulomb- of elektrostatische kracht is sterker dan de zwaartekracht, maar beide niet-contactkrachten nemen af met de afstand. Niettemin, de zwaartekracht is aantrekkelijk, maar de elektrostatische kracht is afstotend of aantrekkelijk.
De grootte en het teken van de elektrostatische kracht worden beschreven door de twee op elkaar inwerkende ladingen in een atoom in plaats van door de massa van een object.
Hoe lading van elektrostatisch te vinden?
De lading van elektrostatisch wordt ontdekt door de wet van behoud van lading.
De behoudswet stelt dat elektrische ladingen niet creëren of vernietigen na wrijven; ze gaan van het ene oppervlak naar het andere. Het leidt tot transformaties in de polariteit van een object waar de lading wordt overgedragen, en deze overgedragen lading staat bekend als de 'lading van elektrostatisch'.
(credit: Shutterstock)
Volgens de wet van behoud van lading, q = nee
Terwijl n positieve en negatieve gehele getallen is, hangt af van een teken van lading, en is e elektronische lading met een waarde van 1.60 x 1019 C.
Dus een proton met een positief teken heeft de waarde q = + 1.60 x 1019 C en een elektron met een negatief teken, heeft de waarde q = -1.60 x 1019 C.
Elektrostatisch voorbeeld
Laten we de positieve of negatieve ladingen introduceren in het neutrale object dat netto nul lading heeft, dat wil zeggen, q = 0
Stel dat we een positief geladen staaf met netto lading +q = 6e nabij de neutrale bol brengen. De positief geladen staaf heeft zes protonen die van elkaar weg bewegen omdat het afstotend is. Vandaar dat hun twee protonen overgaan in een neutrale bol, waardoor deze positief geladen wordt met nettolading +q = 2e, terwijl de nettolading van de staaf +q = 4e wordt.
De totale lasten van het systeem van weg en bol vóór de overdracht zijn 6e, en na de overdracht is 6e. Zo blijven de totale ladingen van het systeem behouden en kunnen we na de overdracht een lading elektrostatica ontdekken.
Lees meer over de beschermingswetten.
Wat is de eenheid van elektrostatische lading?
De eenheid van elektrostatische lading is de Coulomb (afgekort als C).
De eenheid van het elektrostatische systeem wordt gebruikt om elektrische grootheden zoals stroom, spanning en lading te meten. De kracht uitgeoefend op andere ladingen definieerde de elektrostatische lading in de elektrostatische eenheid. De SI-eenheid van elektrostatische lading is Coulomb (C) en de CGS-eenheid is Statcoulomb (statC).
1 C = 3.3 x 10 -10 statC.
In het System International (SI) eenheden, de ladingen zijn afgeleid van de Coulomb-wet van aantrekking of afstoting, uitgaande van de permittiviteit als een dimensieloze grootheid. De Centimeter-Gram-Second (CGS) eenheidt, zoals statcoulomb, is ook bekend als de elektrostatische eenheid van lading (esu) or franklin (fr).
De belangrijkste reden voor het uitdrukken van de elektrostatische lading in de CGS-eenheid is het uitdrukken van andere wetten van elektromagnetisme.
Lees ook:
Hallo, ik ben Manish Naik, heb mijn MSc Natuurkunde afgerond met als specialisatie Solid-State Electronics. Ik heb drie jaar ervaring met het schrijven van artikelen over natuurkunde. Schrijven, gericht op het verstrekken van nauwkeurige informatie aan alle lezers, van beginners tot experts.
In mijn vrije tijd breng ik mijn tijd graag door in de natuur of bezoek ik historische plaatsen.
Ik kijk ernaar uit om u te verbinden via LinkedIn –
