încărcare (sarcină electrică)

, Author

În fizică, sarcina, cunoscută și sub numele de sarcină electrică, sarcină electrică sau sarcină electrostatică și simbolizată q, este o caracteristică a unei unități de materie care exprimă măsura în care aceasta are mai mulți sau mai puțini electroni decât protoni. În atomi, electronul poartă o sarcină elementară sau unitară negativă; protonul poartă o sarcină pozitivă. Cele două tipuri de sarcină sunt egale și opuse.

Într-un atom de materie, apare o sarcină electrică ori de câte ori numărul de protoni din nucleu diferă de numărul de electroni care înconjoară acel nucleu. Dacă există mai mulți electroni decât protoni, atomul are o sarcină negativă. Dacă există mai puțini electroni decât protoni, atomul are o sarcină pozitivă. Cantitatea de sarcină purtată de un atom este întotdeauna un multiplu al sarcinii elementare, și anume, sarcina purtată de un singur electron sau de un singur proton. O particulă, un atom sau un obiect cu sarcină negativă se spune că are polaritate electrică negativă; o particulă, un atom sau un obiect cu sarcină pozitivă se spune că are polaritate electrică pozitivă.

Într-un obiect alcătuit din mai mulți atomi, sarcina netă este egală cu suma aritmetică, ținând cont de polaritate, a sarcinilor tuturor atomilor luați împreună. Într-un eșantion masiv, aceasta se poate ridica la o cantitate considerabilă de sarcini elementare. Unitatea de măsură a sarcinii electrice în Sistemul Internațional de Unități este coulombul (simbolizat C), unde 1 C este egal cu aproximativ 6,24 x 1018 sarcini elementare. Nu este neobișnuit ca obiectele din lumea reală să dețină sarcini de mulți coulombi.

Un câmp electric, numit și câmp electric sau câmp electrostatic, înconjoară orice obiect care are sarcină. Intensitatea câmpului electric la orice distanță dată de un obiect este direct proporțională cu cantitatea de sarcină de pe acel obiect. În apropierea oricărui obiect care are o sarcină electrică fixă, intensitatea câmpului electric scade proporțional cu pătratul distanței față de obiect (adică se supune legii pătratului invers).

Când două obiecte care au sarcină electrică sunt aduse unul în apropierea celuilalt, se manifestă o forță electrostatică între ele. (Această forță nu trebuie confundată cu forța electromotoare, cunoscută și sub numele de tensiune). În cazul în care sarcinile electrice sunt de aceeași polaritate, forța electrostatică este repulsivă. În cazul în care sarcinile electrice sunt de polaritate opusă, forța electrostatică este atractivă. În spațiul liber (vid), dacă sarcinile de pe cele două obiecte apropiate, în coulombi, sunt q1 și q2, iar centrele obiectelor sunt separate de o distanță r în metri, forța netă F dintre obiecte, în newtoni, este dată de următoarea formulă:

F = (q1q2) / (4 o2)

unde o este permitivitatea spațiului liber, o constantă fizică, iar este raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul său, o constantă matematică adimensională. O forță netă pozitivă este repulsivă, iar o forță netă negativă este atractivă. Această relație este cunoscută sub numele de legea lui Coulomb.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.