Положителни и отрицателни заряди. Какво е такса? Видове заряди и тяхното взаимодействие

« Физика - 10 клас"

Първо, нека разгледаме най-простия случай, когато електрически заредените тела са в покой.

Клонът на електродинамиката, посветен на изучаването на условията на равновесие на електрически заредени тела, се нарича електростатика.

Какво е електрически заряд?
Какви такси има?

С думи електричество, електрически заряд, електрически токсрещали сте се много пъти и сте успели да свикнете с тях. Но опитайте се да отговорите на въпроса: "Какво е електрически заряд?" Самата концепция зареждане- това е основно, първично понятие, което не може да бъде сведено на сегашното ниво на развитие на нашите знания до някакви по-прости, елементарни понятия.

Нека първо се опитаме да разберем какво се има предвид с твърдението: „Това тяло или частица има електрически заряд“.

Всички тела са направени от миниатюрни частици, които са неделими на по-прости и затова се наричат елементарен.

Елементарните частици имат маса и поради това се привличат една към друга по закон универсална гравитация. С увеличаване на разстоянието между частиците гравитационната сила намалява обратно пропорционално на квадрата на това разстояние. Повечето елементарни частици, макар и не всички, също имат способността да взаимодействат помежду си със сила, която също намалява обратно пропорционално на квадрата на разстоянието, но тази сила е многократно по-голяма от силата на гравитацията.

Така във водородния атом, показан схематично на фигура 14.1, електронът е привлечен от ядрото (протона) със сила 10 39 пъти по-голяма от силата на гравитационното привличане.

Ако частиците взаимодействат помежду си със сили, които намаляват с увеличаване на разстоянието по същия начин като силите на всемирната гравитация, но превишават многократно гравитационните сили, тогава се казва, че тези частици имат електрически заряд. Самите частици се наричат заредена.

Има частици без електрически заряд, но няма електрически заряд без частица.

Взаимодействието на заредените частици се нарича електромагнитни.

Електрическият заряд определя интензивността на електромагнитните взаимодействия, точно както масата определя интензивността на гравитационните взаимодействия.

Електрическият заряд на елементарната частица не е такъв специален механизъмв частица, която може да бъде отстранена от него, разложена на съставните части и сглобена отново. Наличието на електрически заряд върху електрон и други частици означава само наличието на определени силови взаимодействия между тях.

Ние, по същество, не знаем нищо за заряда, ако не знаем законите на тези взаимодействия. Познаването на законите на взаимодействията трябва да бъде включено в нашите представи за заряда. Тези закони не са прости и е невъзможно да бъдат очертани с няколко думи. Поради това е невъзможно да се даде достатъчно задоволително кратко определениеконцепция електрически заряд.

Два знака за електрически заряди.

Всички тела имат маса и следователно се привличат. Заредените тела могат както да се привличат, така и да се отблъскват. Това най-важният факт, познато ви, означава, че в природата има частици с електрически заряди с противоположни знаци; при заряди с еднакъв знак частиците се отблъскват, а при различни по знак се привличат.

Заряд на елементарни частици - протони, които са част от всички атомни ядра, се наричат ​​положителни, а зарядът електрони- отрицателен. Няма вътрешни разлики между положителните и отрицателните заряди. Ако знаците на зарядите на частиците бяха обърнати, тогава природата на електромагнитните взаимодействия изобщо нямаше да се промени.

Елементарно зареждане.

В допълнение към електроните и протоните има няколко други вида заредени елементарни частици. Но само електрони и протони могат да съществуват в свободно състояние за неопределено време. Останалите заредени частици живеят по-малко от една милионна от секундата. Те се раждат по време на сблъсък на бързи елементарни частици и след като са съществували незначително кратко време, се разпадат, превръщайки се в други частици. Ще се запознаете с тези частици в 11 клас.

Частиците, които нямат електрически заряд включват неутрон. Масата му е само малко по-голяма от масата на протона. Неутроните, заедно с протоните, са част от атомното ядро. Ако една елементарна частица има заряд, тогава стойността му е строго определена.

Заредени телаЕлектромагнитните сили в природата играят огромна роля поради факта, че всички тела съдържат електрически заредени частици. Съставните части на атомите - ядрата и електроните - имат електрически заряд.

Директното действие на електромагнитните сили между телата не се открива, тъй като телата в нормалното си състояние са електрически неутрални.

Атом на всяко вещество е неутрален, защото броят на електроните в него е равен на броя на протоните в ядрото. Положително и отрицателно заредените частици са свързани помежду си чрез електрически сили и образуват неутрални системи.

Макроскопичното тяло е електрически заредено, ако съдържа излишно количество елементарни частици с един знак за заряд. По този начин отрицателният заряд на тялото се дължи на излишния брой електрони в сравнение с броя на протоните, а положителният заряд се дължи на липсата на електрони.

За да се получи електрически заредено макроскопично тяло, т.е. да се електрифицира, е необходимо да се отдели част от отрицателния заряд от свързания с него положителен заряд или да се прехвърли отрицателен заряд към неутрално тяло.

Това може да стане с помощта на триене. Ако прокарате гребен през суха коса, тогава малка част от най-подвижните заредени частици - електрони - ще се преместят от косата към гребена и ще я заредят отрицателно, а косата ще се зареди положително.

Равнопоставеност на зарядите при електрификация

С помощта на експеримента може да се докаже, че при наелектризиране чрез триене и двете тела придобиват заряди, които са противоположни по знак, но еднакви по големина.

Нека вземем електрометър, на пръта на който има метална сфера с дупка и две пластини върху дълги дръжки: едната е от ебонит, а другата от плексиглас. При триене една в друга плочите се наелектризират.

Нека вкараме една от плочите вътре в сферата, без да докосваме стените й. Ако плочата е положително заредена, тогава някои от електроните от иглата и пръта на електрометъра ще бъдат привлечени от плочата и събрани върху вътрешна повърхностсфери. В същото време стрелката ще бъде заредена положително и ще бъде изтласкана от пръта на електрометъра (фиг. 14.2, а).

Ако поставите друга плоча вътре в сферата, като първо сте извадили първата, тогава електроните на сферата и пръчката ще бъдат отблъснати от плочата и ще се натрупат в излишък върху стрелката. Това ще накара стрелката да се отклони от пръчката и то под същия ъгъл, както при първия експеримент.

След като спуснахме двете плочи вътре в сферата, изобщо няма да открием никакво отклонение на стрелката (фиг. 14.2, b). Това доказва, че зарядите на плочите са равни по големина и противоположни по знак.

Електрификация на телата и нейните прояви.По време на триенето на синтетични тъкани възниква значително наелектризиране. Когато събличате риза от синтетичен материал на сух въздух, можете да чуете характерен пукащ звук. Между заредените зони на триещите се повърхности прескачат малки искри.

В печатниците хартията се наелектризира по време на печат и листите се слепват. За да не се случи това, се използват специални устройства за източване на заряда. Въпреки това, електрифицирането на тела в близък контакт понякога се използва, например в различни инсталации за електрокопиране и др.

Закон за запазване на електрическия заряд.

Опитът с наелектризирането на плочи доказва, че по време на наелектризиране чрез триене се получава преразпределение на съществуващите заряди между тела, които преди това са били неутрални. Малка част от електроните се премества от едно тяло в друго. В този случай нови частици не се появяват, а вече съществуващите не изчезват.

Когато телата се наелектризират, закон за запазване на електрическия заряд. Този закон е валиден за система, в която заредените частици не влизат отвън и от която не излизат, т.е. изолирана система.

В изолирана система алгебрична сумазарядите на всички тела се запазват.

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = const. (14.1)

където q 1, q 2 и т.н. са зарядите на отделните заредени тела.

Законът за запазване на заряда има дълбок смисъл. Ако броят на заредените елементарни частици не се променя, тогава изпълнението на закона за запазване на заряда е очевидно. Но елементарните частици могат да се трансформират една в друга, да се раждат и изчезват, давайки живот на нови частици.

Във всички случаи обаче заредените частици се раждат само по двойки със заряди с еднаква величина и противоположен знак; Заредените частици също изчезват само по двойки, превръщайки се в неутрални. И във всички тези случаи алгебричната сума на зарядите остава същата.

Валидността на закона за запазване на заряда се потвърждава от наблюденията на огромен брой трансформации на елементарни частици. Този закон изразява едно от най-фундаменталните свойства на електрическия заряд. Все още не е известна причината за задържането на таксата.

Налага се буквално да белим прясно изпраните дрехи от сушилнята една от друга или когато просто не можем да приведем в ред наелектризираната си и буквално изправена коса. Който не е пробвал да виси балондо тавана, след като го търкате в главата си? Това привличане и отблъскване е проявление статично електричество. Такива действия се наричат електрификация.

Статичното електричество се обяснява със съществуването му в природата електрически заряд. Зарядът е неразделно свойство на елементарните частици. Зарядът, който се появява върху стъклото, когато се трие в коприна, се нарича условно положителен, а зарядът, възникващ върху ебонита по време на триене с вълна, е отрицателен.

Нека разгледаме един атом. Атомът се състои от ядро ​​и летящи около него електрони (сини частици на фигурата). Ядрото се състои от протони (червено) и неутрони (черно).

Носителят на отрицателен заряд е електрон, положителен заряд е протон. Неутронът е неутрална частица и няма заряд.

величина елементарен заряд- електрон или протон, има постоянна стойност и е равен на

Целият атом е неутрално зареден, ако броят на протоните съвпада с броя на електроните. Какво се случва, ако един електрон се откъсне и отлети? Атомът ще има един протон повече, тоест ще има повече положителни частици, отколкото отрицателни. Такъв атом се нарича положителен йон. И ако се присъедини един допълнителен електрон, получаваме отрицателен йон. Електроните, след като са се отделили, може да не се съединят отново, но да се движат свободно за известно време, създавайки отрицателен заряд. По този начин свободните носители на заряд в дадено вещество са електрони, положителни йони и отрицателни йони.

За да има свободен протон, ядрото трябва да бъде унищожено, а това означава унищожаване на целия атом. Няма да разглеждаме такива методи за получаване на електрически заряди.

Едно тяло се зарежда, когато съдържа излишък от едни или други заредени частици (електрони, положителни или отрицателни йони).

Количеството заряд на тялото е кратно на елементарния заряд. Например, ако едно тяло има 25 свободни електрона и останалите атоми са неутрални, тогава тялото е отрицателно заредено и неговият заряд е . Елементарният заряд не е делим – това свойство се нарича дискретност

Подобни заряди (два положителни или два отрицателни) отблъскване, противоположни (положителни и отрицателни) - са привлечени

Точков заряд- е материална точка, която има електрически заряд.

Закон за запазване на електрическия заряд

Затворена система от тела в електричеството е система от тела, когато няма обмен на електрически заряди между външни тела.

Алгебричната сума на електрическите заряди на телата или частиците остава постоянна по време на всякакви процеси, протичащи в електрически затворена система.

Фигурата показва пример за закона за запазване на електрическия заряд. На първата снимка има две тела с противоположни заряди. Втората снимка показва същите тела след контакт. На третата фигура трето неутрално тяло е въведено в електрически затворена система и телата са въведени във взаимодействие едно с друго.

Във всяка ситуация алгебричната сума на заряда (като се вземе предвид знакът на заряда) остава постоянна.

Основното нещо, което трябва да запомните

1) Елементарен електричен заряд – електрон и протон
2) Размерът на елементарния заряд е постоянен
3) Положителни и отрицателни заряди и тяхното взаимодействие
4) Свободните носители на заряд са електрони, положителни йони и отрицателни йони
5) Електрическият заряд е дискретен
6) Закон за запазване на електрическия заряд

Електрически заряд– физическа величина, характеризираща способността на телата да влизат в електромагнитни взаимодействия. Измерено в кулони.

Елементарен електрически заряд– минималният заряд, който имат елементарните частици (заряд на протона и електрона).

Тялото има заряд, означава, че има допълнителни или липсващи електрони. Тази такса е обозначена р=не. (равен е на броя на елементарните заряди).

Електризирайте тялото– създават излишък и дефицит на електрони. Методи: наелектризиране чрез триенеИ електрификация чрез контакт.

Точкова зора d е зарядът на тялото, което може да се приеме за материална точка.

Пробно зареждане() – точка, малък заряд, винаги положителен – използва се за изследване на електрическото поле.

Закон за запазване на заряда:в изолирана система алгебричната сума на зарядите на всички тела остава постоянна за всяко взаимодействие на тези тела едно с друго.

Закон на Кулон:силите на взаимодействие между два точкови заряда са пропорционални на произведението на тези заряди, обратно пропорционални на квадрата на разстоянието между тях, зависят от свойствата на средата и са насочени по правата линия, свързваща техните центрове.

, Където
F/m, Cl 2 /nm 2 – диелектрик. бърз. вакуум

- отнася се. диелектрична константа (>1)

- абсолютна диелектрична проницаемост. заобикаляща среда

Електрическо поле– материална среда, чрез която се осъществява взаимодействието на електрическите заряди.

Свойства на електрическото поле:

Характеристики на електрическото поле:

напрежение(д) е векторна величина, равна на силата, действаща върху единичен тестов заряд, поставен в дадена точка.

Измерено в N/C.

Посока– същата като тази на действащата сила.

Напрежението не зависинито от силата, нито от размера на пробния заряд.

Суперпозиция на електрически полета: напрегнатостта на полето, създадена от няколко заряда, е равна на векторната сума на напрегнатостта на полето на всеки заряд:

ГрафичноЕлектронното поле е представено с помощта на линии на напрежение.

Линия на напрежение– права, чиято допирателна във всяка точка съвпада с посоката на вектора на опън.

Свойства на опънатите линии: не се пресичат, през всяка точка може да се прекара само една права; те не са затворени, оставят положителен заряд и влизат в отрицателен или се разсейват в безкрайност.

Видове полета:

Хомогенна електрическо поле – поле, чийто вектор на интензитет във всяка точка е еднакъв по големина и посока.

Нееднородно електрическо поле– поле, чийто вектор на интензитет във всяка точка е различен по големина и посока.

Постоянно електрическо поле– векторът на опън не се променя.

Променливо електрическо поле– векторът на напрежението се променя.

Работа, извършена от електрическо поле за преместване на заряд.

, където F е сила, S е изместване, - ъгъл между F и S.

За еднородно поле: силата е постоянна.

Работата не зависи от формата на траекторията; извършената работа за движение по затворен път е нула.

За нееднородно поле:

Потенциал на електрическото поле– съотношението на работата, която полето извършва, премествайки пробен електрически заряд до безкрайност, към големината на този заряд.

-потенциал– енергийна характеристика на полето. Измерено във волтове

Потенциална разлика:

Ако
, Че

, Средства

-потенциален градиент.

За равномерно поле: потенциална разлика – волтаж:

. Измерва се във волтове, уредите са волтметри.

Електрически капацитет– способността на телата да натрупват електрически заряд; съотношението на заряда към потенциала, което винаги е постоянно за даден проводник.

.

Не зависи от заряда и не зависи от потенциала. Но това зависи от размера и формата на проводника; върху диелектричните свойства на средата.

, където r е размерът,
- пропускливост на околната среда около тялото.

Електрическият капацитет се увеличава, ако наблизо има някакви тела - проводници или диелектрици.

Кондензатор– устройство за натрупване на заряд. Електрически капацитет:

Плосък кондензатор– две метални пластини с диелектрик между тях. Електрически капацитет на плосък кондензатор:

, където S е площта на плочите, d е разстоянието между плочите.

Енергия на зареден кондензаторравна на работата, извършена от електрическото поле при прехвърляне на заряд от една плоча към друга.

Прехвърляне на малък заряд
, напрежението ще се промени на
, работата е свършена
. защото
и C = const,
. Тогава
. Нека интегрираме:

Енергия на електрическото поле:
, където V=Sl е обемът, зает от електрическото поле

За неравномерно поле:
.

Обемна плътност на електрическото поле:
. Измерено в J/m 3.

Електрически дипол– система, състояща се от два равни, но противоположни по знак точкови електрически заряди, разположени на известно разстояние един от друг (диполно рамо -l).

Основната характеристика на дипола е диполен момент– вектор, равен на произведението на заряда и рамото на дипола, насочен от отрицателния заряд към положителния. Определен
. Измерва се в кулонови метри.

Дипол в еднородно електрическо поле.

Върху всеки заряд на дипола действат следните сили:
И
. Тези сили са противоположно насочени и създават момент на двойка сили - въртящ момент:, където

M – въртящ момент F – сили, действащи върху дипола

d – рамо на прага – рамо на дипол

p – диполен момент E – напрежение

- ъгъл между p Eq – заряд

Под въздействието на въртящ момент, диполът ще се завърти и ще се изравни в посоката на линиите на напрежение. Векторите p и E ще бъдат успоредни и еднопосочни.

Дипол в нееднородно електрическо поле.

Има въртящ момент, което означава, че диполът ще се върти. Но силите ще бъдат неравномерни и диполът ще се премести там, където силата е по-голяма.

-градиент на напрежение. Колкото по-висок е градиентът на опън, толкова по-голяма е страничната сила, която дърпа дипола. Диполът е ориентиран по протежение на силовите линии.

Диполно собствено поле.

Но . Тогава:

.

Нека диполът е в точка О и рамото му е малко. Тогава:

.

Формулата е получена, като се вземат предвид:

По този начин потенциалната разлика зависи от синуса на полуъгъла, при който са видими диполните точки, и проекцията на диполния момент върху правата линия, свързваща тези точки.

Диелектрици в електрическо поле.

Диелектрик- вещество, което няма свободни заряди и следователно не провежда електрически ток. Всъщност обаче проводимостта съществува, но е незначителна.

Диелектрични класове:

с полярни молекули (вода, нитробензен): молекулите не са симетрични, центровете на масата на положителните и отрицателните заряди не съвпадат, което означава, че те имат диполен момент дори в случай, че няма електрическо поле.

с неполярни молекули (водород, кислород): молекулите са симетрични, центровете на масата на положителните и отрицателните заряди съвпадат, което означава, че те нямат диполен момент при липса на електрическо поле.

кристален (натриев хлорид): комбинация от две подрешетки, едната от които е положително заредена, а другата отрицателно заредена; при липса на електрическо поле общият диполен момент е нула.

Поляризация– процесът на пространствено разделяне на зарядите, появата на свързани заряди на повърхността на диелектрика, което води до отслабване на полето вътре в диелектрика.

Поляризационни методи:

Метод 1 – електрохимична поляризация:

На електродите – движение на катиони и аниони към тях, неутрализиране на веществата; образуват се зони с положителни и отрицателни заряди. Токът постепенно намалява. Скоростта на установяване на неутрализационния механизъм се характеризира с времето на релаксация - това е времето, през което поляризационната едс нараства от 0 до максимум от момента на прилагане на полето. = 10 -3 -10 -2 s.

Метод 2 – ориентационна поляризация:

На повърхността на диелектрика се образуват некомпенсирани полярни, т.е. възниква явлението поляризация. Напрежението вътре в диелектрика е по-малко от външното напрежение. Време за релаксация: = 10 -13 -10 -7 s. Честота 10 MHz.

Метод 3 – електронна поляризация:

Характерно за неполярните молекули, които се превръщат в диполи. Време за релаксация: = 10 -16 -10 -14 s. Честота 10 8 MHz.

Метод 4 – йонна поляризация:

Две решетки (Na и Cl) са изместени една спрямо друга.

Време за релаксация:

Метод 5 – микроструктурна поляризация:

Характерно за биологичните структури, когато се редуват заредени и незаредени слоеве. Има преразпределение на йони върху полупропускливи или йононепропускливи прегради.

Време за релаксация: =10 -8 -10 -3 s. Честота 1KHz

Числени характеристики на степента на поляризация:

Електричество– това е подреденото движение на свободните заряди в материя или във вакуум.

Условия за съществуване на електрически ток:

наличие на безплатни такси

наличието на електрическо поле, т.е. сили, действащи върху тези заряди

Текуща сила– стойност, равна на заряда, който преминава през всяко напречно сечение на проводник за единица време (1 секунда)

Измерва се в ампери.

n – концентрация на заряда

q – стойност на заряда

S - площта на напречното сечение на проводника

- скорост на насочено движение на частиците.

Скоростта на движение на заредените частици в електрическо поле е малка - 7 * 10 -5 m / s, скоростта на разпространение на електрическото поле е 3 * 10 8 m / s.

Плътност на тока– количеството заряд, преминаващо през напречно сечение от 1 m2 за 1 секунда.

. Измерва се в A/m2.

- силата, действаща върху йона от електрическото поле, е равна на силата на триене

- подвижност на йони

- скорост на насочено движение на йони = подвижност, напрегнатост на полето

Колкото по-голяма е концентрацията на йони, техният заряд и подвижност, толкова по-голяма е специфичната проводимост на електролита. С повишаване на температурата подвижността на йоните се увеличава и електрическата проводимост се увеличава.

Мисля, че не съм единственият, който искаше и все още иска да комбинира формула, която описва гравитационното взаимодействие на телата (Закон за гравитацията) , с формула, посветена на взаимодействието на електрически заряди (Закон на Кулон ). Така че нека го направим!

Необходимо е да поставите знак за равенство между понятията тегло И положителен заряд , както и между понятията антимаса И отрицателен заряд .

Положителният заряд (или маса) характеризира ин частиците (с привличащи полета) – т.е. абсорбиране на етер от околното етерно поле.

А отрицателен заряд (или антимаса) характеризира частиците Ян (с полета на отблъскване) - т.е. излъчване на етер в околното етерно поле.

Строго погледнато, масата (или положителният заряд), както и антимасата (или отрицателният заряд) ни показват, че дадена частица абсорбира (или излъчва) Етер.

Що се отнася до позицията на електродинамиката, че има отблъскване на заряди с един и същи знак (както отрицателни, така и положителни) и привличане на заряди с различни знаци един към друг, то не е съвсем точно. И причината за това е не съвсем правилната интерпретация на експериментите с електромагнетизма.

Частиците с привличащи полета (положително заредени) никога няма да се отблъскват една друга. Те просто привличат. Но частиците с полета на отблъскване (отрицателно заредени) наистина винаги ще се отблъскват една друга (включително от отрицателния полюс на магнита).

Частици с привличащи полета (положително заредени) привличат всякакви частици към себе си: както отрицателно заредени (с отблъскващи полета), така и положително заредени (с привличащи полета). Ако обаче и двете частици имат привличащо поле, тогава тази, чието привличащо поле е по-голямо, ще измести другата частица към себе си в по-голяма степен, отколкото частицата с по-малко привличащо поле.

Материя – антиматерия.

Във физиката материя се наричат ​​тела, а също химически елементи, от които са изградени тези тела, а също и елементарни частици. Като цяло може да се счита за приблизително правилно използването на термина по този начин. След всичко материя , от езотерична гледна точка това са силови центрове, сфери от елементарни частици. Химическите елементи са изградени от елементарни частици, а телата – от химични елементи. Но в крайна сметка се оказва, че всичко се състои от елементарни частици. Но за да бъдем точни, около нас виждаме не Материя, а Души – т.е. елементарни частици. Елементарна частицаза разлика от центъра на силата (т.е. Душата, за разлика от Материята), е надарен с качество - Етерът се създава и изчезва в него.

Концепция вещество може да се счита за синоним на понятието материя, използвано във физиката. Субстанцията е в буквалния смисъл това, от което са направени нещата около човека, т.е. химични елементи и техните съединения. А химичните елементи, както вече беше посочено, се състоят от елементарни частици.

За субстанция и материя в науката има антонимни понятия - антиматерия И антиматерия , които са синоними помежду си.

Учените признават съществуването на антиматерия. Въпреки това, това, което те смятат за антиматерия, всъщност не е антиматерия. Всъщност антиматерията винаги е била под ръка в науката и е косвено открита преди много време, откакто започнаха експериментите с електромагнетизма. И ние можем постоянно да усещаме проявите на неговото съществуване в света около нас. Антиматерията е възникнала във Вселената заедно с материята точно в момента, в който са се появили елементарните частици (Душите). вещество – това са ин частици (т.е. частици с привличащи полета). Антиматерия (антиматерия) са Ян частици (частици с полета на отблъскване).

Свойствата на частиците Ин и Ян са директно противоположни и затова те са идеални за ролята на търсената материя и антиматерия.

Етерът, който изпълва елементарните частици, е техният движещ фактор

„Силовият център на една елементарна частица винаги се стреми да се движи заедно с Ефира, който в този моментзапълва тази частица (и я формира) в същата посока и със същата скорост."

Етерът е движещият фактор на елементарните частици. Ако Етерът, който изпълва частицата, е в покой, то и самата частица ще бъде в покой. И ако етерът на една частица се движи, частицата също ще се движи.

Така, поради факта, че няма разлика между Етера на етерното поле на Вселената и Етера на частиците, всички Принципи на поведение на Етера са приложими към елементарните частици. Ако етерът, който принадлежи на частицата, в момента се движи към появата на липса на етер (в съответствие с първия принцип на поведение на етера - „В етерното поле няма етерни празнини“) или се отдалечава от излишъка (в съответствие с втория принцип на поведението на етера - „В етерното поле няма области с излишна етерна плътност“), частицата ще се движи с него в същата посока и със същата скорост .

Какво е сила? Класификация на силите

Една от основните величини във физиката изобщо и особено в един от нейните подраздели - в механиката, е Сила . Но какво е то, как може да се характеризира и подкрепи с нещо, което съществува в реалността?

Първо, нека отворим всеки Physical Енциклопедичен речники прочетете определението.

« Сила в механиката - мярка за механичното действие на други тела върху дадено материално тяло" (ФЕС, "Сила", под редакцията на А. М. Прохоров).

Както виждате, Силата в съвременната физика не носи информация за нещо конкретно, материално. Но в същото време проявите на Силата са повече от специфични. За да коригираме ситуацията, трябва да погледнем на Силата от гледна точка на окултизма.

От езотерична гледна точка Сила – това не е нищо повече от Дух, Етер, Енергия. И Душата, както си спомняте, също е Дух, само че „рана в пръстен“. Така и свободният Дух е Сила, и Душата (заключен Дух) е Сила. Тази информация ще ни помогне много в бъдеще.

Въпреки известната неяснота в дефиницията на силата, тя има напълно материална основа. Това изобщо не е абстрактно понятие, както изглежда във физиката в момента.

Сила- това е причината, която кара етера да се доближи до дефицита си или да се отдалечи от излишъка. Ние се интересуваме от Етера, който се съдържа в Елементарните частици (Души), следователно за нас Силата е преди всичко причината, която насърчава частиците да се движат. Всяка елементарна частица е Сила, тъй като влияе пряко или косвено на други частици.

Можете да измерите силата с помощта на скоростта, с които Ефирът на частицата би се движил под въздействието на тази Сила, ако върху частицата не действаха други Сили. Тези. скоростта на етерния поток, каращ частицата да се движи, е величината на тази Сила.

Нека класифицираме всички видове Сили, възникващи в частиците, в зависимост от причината, която ги предизвиква.

Сила на привличане (стремеж към привличане).

Причината за появата на тази Сила е всяка липса на Етер, която възниква където и да е в етерното поле на Вселената.

Тези. причината за появата на Привличащата сила в една частица е всяка друга частица, която поглъща Ефира, т.е. формиране на полето на привличане.

Сила на отблъскване (склонност към отблъскване).

Причината за появата на тази Сила е всеки излишък на Етер, който възниква където и да е в етерното поле на Вселената.

Среща се в природата физически процесине винаги се обясняват със законите на молекулярно-кинетичната теория, механиката или термодинамиката. Има и електромагнитни сили, които действат на разстояние и не зависят от масата на тялото.

Техните прояви са описани за първи път в трудовете на древногръцки учени, когато те привличат светлина, малки частици от отделни вещества с кехлибар, втрит върху вълна.

Исторически принос на учените в развитието на електродинамиката

Експериментите с кехлибар бяха подробно проучени от английски изследовател Уилям Гилбърт. IN последните годиниПрез 16-ти век той прави доклад за работата си и обозначава обекти, способни да привличат други тела на разстояние, с термина „електрифицирани“.

Френският физик Шарл Дюфе определя съществуването на заряди с противоположни знаци: някои са образувани от триенето на стъклени предмети върху копринена тъкан, а други от смоли върху вълна. Така ги наричаше: стъкло и смола. След приключване на изследването Бенджамин ФранклинВъведена е концепцията за отрицателни и положителни заряди.

Чарлз Кулон реализира възможността за измерване на силата на зарядите с дизайна на торсионни везни по собствено изобретение.

Робърт Миликан, въз основа на поредица от експерименти, установи дискретния характер на електрическите заряди на всяко вещество, доказвайки, че те се състоят от определен брой елементарни частици. (Да не се бърка с друга концепция на този термин - фрагментация, прекъсване.)

Трудовете на тези учени послужиха като основа съвременни знанияза процеси и явления, протичащи в електрическите и магнитни полета, създадени от електрически заряди и тяхното движение, изучавани от електродинамиката.

Определение на зарядите и принципите на тяхното взаимодействие

Електрическият заряд характеризира свойствата на веществата, които им осигуряват способността да създават електрически полетаи взаимодействат в електромагнитни процеси. Нарича се още количество електричество и се определя като физична скаларна величина. За обозначаване на заряда се използват символите "q" или "Q", а при измерванията използват единицата "Coulomb", кръстена на френския учен, разработил уникална техника.

Той създаде устройство, чието тяло използва топки, окачени на тънка нишка от кварц. Те бяха ориентирани в пространството по определен начин и позицията им беше записана спрямо градуирана скала с равни деления.

Чрез специален отвор в капака към тези топки беше доведена друга топка с допълнителен заряд. Възникващите сили на взаимодействие накараха топките да се отклонят и да завъртят кобилицата си. Големината на разликата в показанията на скалата преди и след въвеждането на заряд позволи да се оцени количеството електроенергия в тестовите проби.

Заряд от 1 кулон се характеризира в системата SI с ток от 1 ампер, преминаващ през напречното сечение на проводник за време, равно на 1 секунда.

Съвременната електродинамика разделя всички електрически заряди на:

положителен;

отрицателен.

Когато взаимодействат помежду си, те развиват сили, чиято посока зависи от съществуващата полярност.

Зарядите от един и същи тип, положителни или отрицателни, винаги се отблъскват в противоположни посоки, опитвайки се да се отдалечат възможно най-далеч един от друг. А зарядите с противоположни знаци имат сили, които се стремят да ги сближат и обединят в едно цяло.

Принцип на суперпозиция

Когато в даден обем има няколко заряда, за тях важи принципът на суперпозицията.

Значението му е, че всеки заряд по определен начин, според метода, разгледан по-горе, взаимодейства с всички останали, като се привлича от тези от различен тип и се отблъсква от тези от същия тип. Например положителен заряд q1 се влияе от силата на привличане F31 към отрицателния заряд q3 и силата на отблъскване F21 от q2.

Резултантната сила F1, действаща върху q1, се определя от геометричното събиране на векторите F31 и F21. (F1= F31+ F21).

Същият метод се използва за определяне на резултантните сили F2 и F3 върху зарядите q2 и q3, съответно.

Използвайки принципа на суперпозицията, се стигна до заключението, че за определен брой заряди в затворена система между всички нейни тела действат постоянни електростатични сили и потенциалът във всяка конкретна точка в това пространство е равен на сумата от потенциалите от всички индивидуално прилагани такси.

Действието на тези закони се потвърждава от създадените уреди електроскоп и електрометър, които имат общ принципработа.

Електроскопът се състои от две еднакви остриета от тънко фолио, окачени в изолирано пространство чрез проводима нишка, прикрепена към метална топка. В нормално състояние зарядите не действат върху тази топка, така че венчелистчетата висят свободно в пространството вътре в крушката на устройството.

Как може да се прехвърля заряд между телата?

Ако донесете заредено тяло, например пръчка, към топката на електроскопа, зарядът ще премине през топката по проводяща нишка към венчелистчетата. Те ще получат еднакъв заряд и ще започнат да се отдалечават един от друг под ъгъл, пропорционален на приложеното количество електричество.

Електромерът има същото основно устройство, но има малки разлики: едното венчелистче е фиксирано неподвижно, а второто се простира от него и е снабдено със стрелка, която ви позволява да вземете показания от градуирана скала.

За да прехвърлите заряд от отдалечено, неподвижно и заредено тяло към електромер, можете да използвате междинни носители.

Измерванията, направени с електрометър, нямат висок класточност и на тяхна основа е трудно да се анализират силите, действащи между зарядите. Торсионните везни на Кулон са по-подходящи за тяхното изследване. Те използват топки с диаметри, значително по-малки от разстоянието им една от друга. Те имат свойствата на точкови заряди - заредени тела, чиито размери не влияят на точността на устройството.

Измерванията, извършени от Кулон, потвърдиха предположението му, че точковият заряд се прехвърля от заредено тяло към тяло със същите свойства и маса, но без заряд, по такъв начин, че да бъде равномерно разпределен между тях, намалявайки с коефициент 2 при източник. По този начин беше възможно да се намали количеството на таксата два, три или друг път.

Силите, които съществуват между неподвижни електрически заряди, се наричат ​​кулонови или статични взаимодействия. Те се изучават от електростатиката, която е един от клоновете на електродинамиката.

Видове носители на електрически заряд

Съвременната наука счита, че най-малката отрицателно заредена частица е електронът, а позитронът е най-малката положително заредена частица. Те имат еднаква маса 9,1·10-31 кг. Елементарната частица протон има само един положителен заряд и маса 1,7·10-27 kg. В природата броят на положителните и отрицателните заряди е балансиран.

В металите движението на електроните създава, а в полупроводниците носителите на неговите заряди са електрони и дупки.

В газовете токът се генерира от движението на йони - заредени неелементарни частици (атоми или молекули) с положителни заряди, наречени катиони или отрицателни заряди - аниони.

Йоните се образуват от неутрални частици.

Положителен заряд се създава от частица, която е загубила електрон под въздействието на мощен електрически разряд, светлинно или радиоактивно облъчване, вятър, движение на водни маси или редица други причини.

Отрицателните йони се образуват от неутрални частици, които допълнително са получили електрон.

Използване на йонизацията за медицински цели и бита

Изследователите отдавна са забелязали способността на отрицателните йони да влияят на човешкото тяло, да подобряват консумацията на кислород във въздуха, да го доставят по-бързо до тъканите и клетките и да ускоряват окисляването на серотонина. Всичко това заедно значително повишава имунитета, подобрява настроението и облекчава болката.

Първият йонизатор, използван за лечение на хора, се нарича Чижевски полилеи, в чест на съветския учен, създал устройство, което има благоприятен ефект върху човешкото здраве.

В съвременните електроуреди за работа в условия на животможете да намерите вградени йонизатори в прахосмукачки, овлажнители, сешоари, сушилни...

Специални йонизатори за въздух пречистват въздуха и намаляват количеството прах и вредни примеси.

Йонизаторите на водата могат да намалят количеството на химическите реагенти в нейния състав. Използват се за почистване на басейни и езера, като насищат водата с медни или сребърни йони, които намаляват растежа на водорасли и унищожават вируси и бактерии.