laddning (elektrisk laddning)

, Author

I fysiken är laddning, även känd som elektrisk laddning, elektrisk laddning eller elektrostatisk laddning och symboliserad q, en egenskap hos en materienhet som uttrycker i vilken utsträckning den har fler eller färre elektroner än protoner. I atomer bär elektronen en negativ elementar- eller enhetsladdning; protonen bär en positiv laddning. De två typerna av laddning är lika och motsatta.

I en atom av materia uppstår en elektrisk laddning när antalet protoner i kärnan skiljer sig från antalet elektroner som omger kärnan. Om det finns fler elektroner än protoner har atomen en negativ laddning. Om det finns färre elektroner än protoner har atomen en positiv laddning. Den mängd laddning som en atom bär är alltid en multipel av elementarladdningen, det vill säga den laddning som bärs av en enskild elektron eller en enskild proton. En partikel, atom eller ett föremål med negativ laddning sägs ha negativ elektrisk polaritet; en partikel, atom eller ett föremål med positiv laddning sägs ha positiv elektrisk polaritet.

I ett föremål som består av många atomer är nettoladdningen lika med den aritmetiska summan, med hänsyn tagen till polariteten, av alla atomers laddningar tillsammans. I ett massivt prov kan detta uppgå till en avsevärd mängd elementarladdningar. Enheten för elektrisk laddning i det internationella enhetssystemet är coulomb (symboliserat C), där 1 C motsvarar ungefär 6,24 x 1018 elementarladdningar. Det är inte ovanligt att verkliga föremål har laddningar på många coulomb.

Ett elektriskt fält, även kallat ett elektriskt fält eller ett elektrostatiskt fält, omger alla föremål som har laddning. Den elektriska fältstyrkan på ett givet avstånd från ett föremål är direkt proportionell mot mängden laddning på föremålet. I närheten av ett föremål som har en fast elektrisk laddning minskar den elektriska fältstyrkan i proportion till kvadraten på avståndet från föremålet (det vill säga den lyder den omvända kvadratlagen).

När två föremål som har elektrisk laddning förs in i varandras närhet manifesteras en elektrostatisk kraft mellan dem. (Denna kraft får inte förväxlas med elektromotorisk kraft, även känd som spänning). Om de elektriska laddningarna är av samma polaritet är den elektrostatiska kraften avstötande. Om de elektriska laddningarna är av motsatt polaritet är den elektrostatiska kraften attraktiv. I fri rymd (vakuum), om laddningarna på två närliggande föremål i coulomb är q1 och q2 och föremålens centra är åtskilda med ett avstånd r i meter, ges nettokraften F mellan föremålen i newton av följande formel:

F = (q1q2) / (4 or2)

där o är permittiviteten i det fria rummet, en fysikalisk konstant, och är förhållandet mellan en cirkels omkrets och dess diameter, en dimensionslös matematisk konstant. En positiv nettokraft är avstötande och en negativ nettokraft är tilldragande. Detta förhållande är känt som Coulombs lag.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.