2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Neki istorijski podaci predstavljeni u prethodnim člancima pokazuju da je izvođenje eksperimenata za dokazivanje postojanja električnih naboja i električnih sila prilično jednostavno.
Ovdje ćemo kao sažetak navesti zaključak do kojeg je Franklin došao, a to je:
Električno punjenje je fizičko svojstvo materije
Koliko i masa, električni naboj je suštinsko svojstvo materije. Eksperimentalna zapažanja omogućila su otkrivanje važnih svojstava koja električni naboj posjeduje (zajedno sa masom).
- Električni naboji stvaraju i podliježu električnim silama, što se lako može vidjeti u eksperimentima elektrifikacije.
- Električna punjenja se ne mogu stvoriti niti uništiti.
Princip očuvanja električnog naboja
U odnosu na prethodne tvrdnje, kada je tijelo naelektrizirano trenjem, na primjer, konačno stanje naelektrisanja je zbog prenosa naelektrisanja sa objekta na drugo, nema stvaranja naknade u procesu.
Dakle, ako jedan od objekata prenese negativan naboj na drugi, on će ostati pozitivno nabijen, s istim iznosom naboja prenijet na drugi. Ovo zapažanje je konzistentnouz zapažanje da je materija neutralna, odnosno bez viška naboja, koja sadrži isti broj pozitivnih naboja (atomsko jezgro) i negativnih naboja (elektrona).
Tada ćemo uspostaviti princip očuvanja električnog naboja
Kao primjer možemo navesti takozvani proces anihilacije između elektrona, naboja - e i njegove antičestice, pozitrona, sa nabojem +e. Kada se približe, ove dvije čestice mogu nestati i nastati par zraka γ, čestice bez mase i bez naboja, ali sa visokim energijama. Proces se može predstaviti sa:
Imajte na umu da je ukupna naplata prije i nakon procesa nulta, stoga se čuva.
Još jedan zanimljiv primjer događa se u zvijezdama i poznat je kao fuzija. U tom slučaju se spajaju dva jezgra deuterija (teški vodonik 2H), sastavljena od 1p i 1n sa dvije konačne mogućnosti, odnosno;
U prvom rezultat je jezgro tricijuma 3H, koje ima 1pi 2n. U drugom, izotop helijuma 3He koji ima 2p i 1n . U obje mogućnosti konačni zbir troškova je +2e, identičan početnoj situaciji.
Kvantizacija električnog punjenja
U osamnaestom veku, električni naboj se smatrao neprekidnim fluidom, dok je početkom dvadesetog veka,Millikan je otkrio da električna tekućina nije kontinuirana i da, da je električni naboj sastavljen od cjelobrojnog umnožaka osnovnog naboja e, odnosno naboja q određenog objekta koji se može napisati kao:
q=ne
gdje je n=1, 2, 3, …
e jednako je vrijednosti 1, 60 x 10-19 i jedna je od fundamentalnih konstanti prirode.
Tada možemo reći da električni naboj postoji u diskretnim paketima ili modernim terminima da je “kvantiziran”, da ne može uzeti nikakvu vrijednost.
Svi objekti u prirodi sadrže naboje. U međuvremenu, u većini slučajeva ih ne opažamo. To je zbog činjenice da objekti sadrže jednake količine dvije vrste naboja: pozitivnih i negativnih naboja (kako je ustanovio Franklin).
Dakle, jednakost dovodi do ravnoteže naelektrisanja i kažemo da su objekti električno neutralni, odnosno da nemaju tekući naboj. S druge strane, ako je ravnoteža poremećena, kažemo da je naelektrisan, tada će postojati električni naboj i telo će moći da deluje električno.
Druga iskustva iz Millikanovog vremena pokazala su da elektron ima naboj –e i proton +e što osigurava da je atom neutralan jer ima isti broj protona kao i elektroni.
Tabela ispod sumira naboje i mase atomskih sastojaka od najvećeg interesa.
