náboj (elektrický náboj)

, Author

Ve fyzice je náboj, známý také jako elektrický náboj, elektrický náboj nebo elektrostatický náboj a symbolizovaný q, vlastnost jednotky hmoty, která vyjadřuje, do jaké míry má více nebo méně elektronů než protonů. V atomech nese elektron záporný elementární nebo jednotkový náboj; proton nese kladný náboj. Oba typy nábojů jsou stejné a opačné.

V atomu látky vzniká elektrický náboj vždy, když se počet protonů v jádře liší od počtu elektronů obklopujících toto jádro. Pokud je elektronů více než protonů, má atom záporný náboj. Pokud je elektronů méně než protonů, má atom kladný náboj. Velikost náboje neseného atomem je vždy násobkem elementárního náboje, tj. náboje neseného jedním elektronem nebo jedním protonem. O částici, atomu nebo předmětu se záporným nábojem se říká, že má zápornou elektrickou polaritu; o částici, atomu nebo předmětu s kladným nábojem se říká, že má kladnou elektrickou polaritu.

V předmětu složeném z mnoha atomů je čistý náboj roven aritmetickému součtu nábojů všech atomů dohromady, s přihlédnutím k polaritě. V masivním vzorku to může činit značné množství elementárních nábojů. Jednotkou elektrického náboje v Mezinárodní soustavě jednotek je coulomb (symbol C), přičemž 1 C se rovná přibližně 6,24 x 1018 elementárních nábojů. Není neobvyklé, že objekty reálného světa mají náboje o velikosti mnoha coulombů.

Elektrické pole, nazývané také elektrické pole nebo elektrostatické pole, obklopuje každý objekt, který má náboj. Intenzita elektrického pole v libovolné vzdálenosti od objektu je přímo úměrná velikosti náboje na objektu. V blízkosti jakéhokoli předmětu s pevným elektrickým nábojem se intenzita elektrického pole zmenšuje úměrně čtverci vzdálenosti od předmětu (tj. řídí se inverzním kvadratickým zákonem).

Pokud se dva předměty s elektrickým nábojem dostanou do vzájemné blízkosti, projeví se mezi nimi elektrostatická síla. (Tuto sílu nelze zaměňovat s elektromotorickou silou, známou také jako napětí.) Pokud mají elektrické náboje stejnou polaritu, je elektrostatická síla odpudivá. Pokud mají elektrické náboje opačnou polaritu, je elektrostatická síla přitažlivá. Pokud jsou ve volném prostoru (vakuu) náboje dvou blízkých objektů v coulombech q1 a q2 a středy objektů jsou od sebe vzdáleny r v metrech, je čistá síla F mezi objekty v newtonech dána následujícím vzorcem:

F = (q1q2) / (4 nebo2)

kde o je permitivita volného prostoru, fyzikální konstanta, a je poměr obvodu kruhu k jeho průměru, bezrozměrná matematická konstanta. Kladná čistá síla je odpudivá a záporná čistá síla je přitažlivá. Tento vztah je znám jako Coulombův zákon

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.