Ladning (elektrisk ladning)

, Author

I fysik er ladning, også kendt som elektrisk ladning, elektrisk ladning eller elektrostatisk ladning og symboliseret q, en egenskab ved en stofenhed, der udtrykker, i hvilket omfang den har flere eller færre elektroner end protoner. I atomer bærer elektronen en negativ elementarladning eller enhedsladning, mens protonerne bærer en positiv ladning. De to typer ladninger er lige store og modsatrettede.

I et atom af stof opstår der en elektrisk ladning, når antallet af protoner i kernen adskiller sig fra antallet af elektroner, der omgiver denne kerne. Hvis der er flere elektroner end protoner, har atomet en negativ ladning. Hvis der er færre elektroner end protoner, har atomet en positiv ladning. Den ladningsmængde, som et atom bærer, er altid et multiplum af den elementære ladning, dvs. den ladning, som en enkelt elektron eller en enkelt proton bærer. En partikel, et atom eller et objekt med negativ ladning siges at have negativ elektrisk polaritet; en partikel, et atom eller et objekt med positiv ladning siges at have positiv elektrisk polaritet.

I et objekt bestående af mange atomer er nettoladningen lig med den aritmetiske sum, under hensyntagen til polariteten, af alle atomernes ladninger taget under ét. I en massiv prøve kan dette udgøre en betydelig mængde af elementarladninger. Enheden for elektrisk ladning i det internationale enhedssystem er coulomb (symboliseret C), hvor 1 C er lig med ca. 6,24 x 1018 elementarladninger. Det er ikke usædvanligt, at objekter i den virkelige verden har ladninger på mange coulomb.

Et elektrisk felt, også kaldet et elektrisk felt eller et elektrostatisk felt, omgiver ethvert objekt, der har en ladning. Den elektriske feltstyrke i en given afstand fra et objekt er direkte proportional med mængden af ladning på objektet. I nærheden af et objekt med en fast elektrisk ladning aftager den elektriske feltstyrke proportionalt med kvadratet på afstanden fra objektet (dvs. den adlyder den omvendte kvadratlov).

Når to objekter med elektrisk ladning bringes i hinandens nærhed, manifesterer der sig en elektrostatisk kraft mellem dem. (Denne kraft må ikke forveksles med den elektromotoriske kraft, også kendt som spænding). Hvis de elektriske ladninger er af samme polaritet, er den elektrostatiske kraft frastødende. Hvis de elektriske ladninger er af modsat polaritet, er den elektrostatiske kraft tiltrækkende. I det frie rum (et vakuum), hvis ladningerne på to nærliggende genstande i coulomb er q1 og q2, og hvis genstandenes centre er adskilt af en afstand r i meter, er nettokraften F mellem genstandene i newton givet ved følgende formel:

F = (q1q2) / (4 eller2)

hvor o er det frie rums permittivitet, en fysisk konstant, og er forholdet mellem en cirkels omkreds og dens diameter, en dimensionsløs matematisk konstant. En positiv nettokraft er frastødende, og en negativ nettokraft er tiltrækkende. Denne sammenhæng er kendt som Coulomb’s lov.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.