Naelektrisanje
Iz projekta Википедија
Naelektrisanje je jedna od osnovnih osobina nekih subatomskih čestica kojom se karakterišu elektromagnetne interakcije (interakcije čestica sa elektromagnetnim poljem). Naelektrisana materija stvara elektromagnetna polja. Takođe je i podvrgnuta dejstvu elektromagnetnih polja. Uzajamno dejstvo naelektrisanja i polja je uzrok elektromagnetne sile koja predstavlja jednu od četiri fundamentalne sile.
Sadržaj |
[uredi] Uvod
Naelektrisanje je svojstvo subatomskih čestica i u prirodi se javlja samo kao celobrojni umnožak elementarnog naelektrisanja. Dakle, naelektrisanje je kvantovano. Kada se izražava kao umnožak elementarnog naelektrisanja, elektron ima naelektrisanje -1 a proton naelektrisanje +1. Kvark, zavisno od vrste, može da ima naelektrisanje −1/3 ili +2/3. Antičestice imaju naelektrisanja suprotna od odgovarajućih čestica (pozitron +1, antiproton -1). Postoje i druge naelektrisane čestice (tau, mion...).
Nalektrisanje makroskopskog tela je zbir naelektrisanja svih čestica od kojih je telo sastavljeno. Često, ukupno nalektrisanje je jednako nuli, pošto je broj elektrona u svakom atomu jednak broju protona, pa se njihova naelektrisanja poništavaju. Pojava u kojoj ukupno naelektrisanje nije jednako nuli, i pritom su ta naelektrisanja nepokretna i njihova količina se ne menja u vremenu, naziva se statički elektricitet. Dalje, čak i kada je zbir naelektrisanja jednak nuli, pozitivna i negativna nelektrisanja ne moraju biti ravnomerno raspoređena unutar tela (na primer pod uticajem spoljnjeg električnog polja), i onda se za materijal kaže da je polarizovan, a naelektrisanje koje nastaje usled polarizacije naziva se vezano naelektrisanje (dok se dodatno naelektrisanje doneto spolja u telo nnaziva slobodno nalektrisanje). Uređeno kretanje naelektrisanih čestica u određenom smeru naziva se električna struja.
SI jedinica naelektrisanja naziva se kulon i označava se sa C. Jedan kulon sadrži oko 6.24 × 1018 elementarnih naelektrisanja (naelektrisanje jednog protona ili jednog elektrona). Kulon se definiše kao količina naelektrisanja koju u toku jedne sekunde prenese struja od jednog ampera. Simbol Q se koristi da označi količinu naelektrisanja.
Strogo, količina naelektrisanja mora biti umnožak elementarnog naelektrisanja e (naelektrisanje je kvantovano). Ali, pošto je količina naelektrisanja prosečna, makroskopska veličina, mnogo redova veličine veća od elementarnog naelektrisanja, efektivno može imati bilo koju realnu vrednost.
[uredi] Osobine
Količina naelektrisanja je relativistički invarijantna. To znači da naelektrisanje čestice q, ostaje konstantno bez obzira koliko se brzo čestica kreće. Ova osobina je i eksperimentalno potvrđena. Pokazano je da je naelektrisanje jednog jezgra helijuma (dva protona i dva neutrona) koje se kreće velikom brzinom isto kao i naelektrisanje dva jezgra deuterijuma (jedan proton i jedan neutron) koja se kreću mnogo sporije nego jezgro helijuma.
[uredi] Zakon održanja količine naelektrisanja
Ukupna količina naelektrisanja izolovanog sistema ostaje konstantna nezavisno od promena u samom sistemu. Ovaj zakon je nasledan za sve procese poznate u fizici. U opštem slučaju, ukupna promena u vremenu gustine naelektrisanja ρ unutar neke zapremine V jednaka je površinskom integralu gustine struje kroz površinu S te zapremine, što je dalje jednako struji I:
Odnosno da bi unutar neke zapremine V došlo do promene ukupne količine naelektrisanja (a samim tim i promene gustine naelektrisanja ρ), određena količina naelektrisanja mora da uđe u tu zapreminu, ili da izađe iz nje. Prolaskom tih naelektrisanja kroz površinu S te zapremine, dobija se struja I. Ukoliko ista količina naelektrisanja uđe i izađe iz zapremine, onda imamo dve struje tih naelektrisanja kroz površinu S, +I i -I. Zbir ove dve struje je 0, pa je i ukupna promena naelektrisanja u zapremini V jednaka nuli. Iz ovoga se vidi da je prvi Kirhofov zakon specijalni slučaj zakona o održanju količine naelektrisanja.
[uredi] Vidi još
[uredi] Spoljašnje veze
- Onlajn konverzija jedinica - konvertovanj između različitih jedinica naelektrisanja, kao što su kulon, EMU naelektrisanja, franklin, amper-sat , faradej itd.
- Elektrostatičko naelektrisanje Lako razumljiva strana o elektrostatičkom naelektrisanjeu. Na engleskom.
