전기화에는 어떤 입자가 관여합니까? 전기화 과정에서 어떤 입자가 한 몸체에서 다른 몸체로 이동합니까? 시체 혐의는 어떻게 되나요? 전하 보존 법칙

1. 신체가 올라갈 때와 떨어질 때 어떤 에너지 변형이 발생합니까?
2. 납추가 납판에 부딪힐 때 기계적 에너지는 어떻게 되나요?
3.계의 내부에너지는 어떤 에너지를 말하는가?
4. 팽창하는 동안 가스의 내부 에너지가 어떻게 변하는가; 압축되면? 예를 들다
5. 온도가 섭씨 0도인 물체에도 내부에너지가 있나요?
6. 동일한 물질은 고체, 액체 또는 기체 상태일 수 있습니다. 어느 상태에서 신체의 내부 에너지가 더 커지나요? 더 적은?

1. 고체 가열을 기반으로 하는 열 전달 방법은 무엇입니까?A. 열전도율.B. 대류 B. 방사선 2. 어떤 유형의 열전달

물질의 이동을 동반하는가 A. 열전도도 B. 방사선 B. 대류 3. 다음 물질 중 열전도율이 가장 높은 물질은 무엇입니까?A. 털. B. 나무. B. 강철 4. 다음 중 열전도율이 가장 낮은 물질은 무엇입니까? B. 납. B. 구리.5. 공기가 없는 공간으로 분리된 물체 사이의 가능한 열 전달 방법을 말하십시오. A. 열전도율 B. 대류 B. 방사선 6. 금속 손잡이와 나무 문은 체온...A.보다 높은 온도에서 만졌을 때 똑같이 따뜻함을 느낄 것입니다.B. 체온보다 낮음 B. 체온과 같음 7. 몸이 방출하는 에너지만큼 흡수하면 몸의 온도는 어떻게 되나요? A. 몸이 뜨거워집니다 B. 몸이 시원해진다.B. 체온은 변하지 않습니다.8. 액체에서 열 전달은 어떤 방식으로 발생합니까? A. 열전도율 B. 대류 B. 방사선 9. 다음 물질 중 A가 가장 적은 것은 무엇입니까? 공기. B. 주철. B. 알루미늄10. 물의 비열 용량은 4200(J/kg*0С)입니다. 즉...A. 무게 4200kg의 물을 1°C로 가열하려면 1J.B에 해당하는 열량이 필요합니다. 1kg의 물을 4200°C로 가열하려면 1J.B에 해당하는 열량이 필요하고 1kg의 물을 1°C로 가열하려면 11이 필요합니다. 연료의 연소 비열은 coA를 나타냅니다. 연료의 B. 연료의 완전 연소.B. 1kg 무게의 연료를 완전 연소시킵니다.12. 증발은...A.모든 온도에서 발생합니다.B. 끓는점에서 B. 각 액체의 특정 온도에서.13. 바람이 불면 증발이 일어납니다...A.빠르게.B. 천천히.B. 없을 때와 같은 속도로.14. 이 기계의 움직이는 부분 사이의 마찰이 0으로 줄어들면 열기관의 효율이 100%가 될 수 있습니까?A. 예. B. 15호. 자기력선은 자석의 어느 극에서 나오는가?A. 북쪽에서. B. 남쪽에서. B. 양쪽 극에서.16. 음전하로 대전된 물체를 건드리지 않고 대전되지 않은 검전기의 공으로 가져옵니다. 검전기의 잎은 어떤 전하를 얻게 될까요? 부정적인. B. 긍정적. B. 없음.17. 수소 원자나 다른 물질이 전자 전하의 1.5배만큼 전하를 변화시킬 수 있습니까?A. 예. B. 18호. 인간의 망막에서는 어떤 이미지가 생성됩니까?A. 확대, 실제, 반전.B. 디미니쉬, 리얼, 인버티드.V. 확대, 상상, 직접.G. 감소, 상상, 직접.19. 전류계는 무엇을 측정합니까?A) 도체의 전기 저항B) 전류원의 극 또는 회로 일부 섹션의 전압C) 회로의 전류 강도D) 전류 전력20. 확산이란 A) 온도가 상승하는 과정 B) 한 물질의 분자가 다른 물질의 분자 사이에서 상호 침투하는 현상 C) 물체가 고체 상태에서 액체 상태로 변하는 현상 D) 과정 21. 신체의 밀도를 높이는 것. 효율성 공식:A) ŋ= Аn* 100%АɜB) ŋ= Аɜ * 100%АnВ) ŋ= Аn * Аɜ100%D) ŋ= Аn * Аɜ * 100%22. 아르키메데스의 법칙은 무엇이라고 말합니까?A) 액체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 이 물체에 의해 대체된 액체의 무게와 같습니다.B) 액체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 다음의 속도와 같습니다. 이 물체를 액체에 담그는 것C) 액체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 이 물체의 밀도와 같습니다. D) 액체에 잠긴 물체에 작용하는 부력은 이 물체의 무게와 같습니다. 뭐야A)tep24. 내부A)만 B)만 C)만 D) 항목25에서. 다음 물질 중 도체는 무엇입니까? a) 고무; b) 구리, c) 플라스틱; d) 유리.26. 몸은 그것이 충전될 때만 전기가 통합니다. a) 획득; b) 패배; c) 얻거나 잃습니다.27. 다음 물질 중 유전체는 무엇입니까? a) 고무; b) 구리; c) 황산 용액; d) 강철 .28. 전하를 띤 물체일 가능성이 있는 물체 ....... 및 반대 전하를 띠는 물체 - ......a) ...반발, ...유인, b) ...유인, ...반발.29. 전기 충격라고...아. 도체를 따라 전자의 이동.B. 도체를 따라 전자의 질서 있는 이동.V. 도체를 따라 양성자의 질서 있는 이동.G. 하전입자의 질서있는 움직임.D. 도체를 따라 전하의 이동.30. 전기 커피 그라인더가 작동할 때 어떤 에너지 변환이 발생합니까?전기 에너지가 변환됩니다...A. 화학과로. B. 기계적으로. B. 라이트 룸으로. G. 내부

1) 두 가지 문제가 해결됩니다. a) 잠수함의 잠수 속도가 계산됩니다. b) 보트가 하나의 군사 기지에서 이동하는 데 걸리는 시간이 계산됩니다.

다른 사람에게.

어떤 경우 잠수함이 중요한 포인트로 간주될 수 있나요?

2) 반경이 다른 두 개의 풀리가 벨트 구동 장치로 연결되어 구동됩니다. 회전 운동. 벨트가 미끄러지지 않으면 B지점에서 A지점으로 이동할 때 물리량(선속도, 회전주기, 각속도)은 어떻게 변합니까?

자연과 우리 주변의 생명체에서 관찰되는 많은 물리적 현상은 역학 법칙, 분자 운동 이론, 열역학만으로는 설명할 수 없습니다. 이러한 현상은 멀리 있는 물체 사이에 작용하는 힘을 나타내며 이러한 힘은 상호 작용하는 물체의 질량에 의존하지 않으므로 중력이 아닙니다. 이러한 힘을 전자기력.

전하 보존 법칙

정상적인 조건에서 미세한 몸체는 원자를 형성하는 양전하와 음전하를 띤 입자가 전기력에 의해 서로 연결되어 중성계를 형성하기 때문에 전기적으로 중성입니다. 신체의 전기적 중성을 위반하면 그러한 신체를 다음과 같이 부릅니다. 전기가 통하는 몸. 신체에 전기를 공급하려면 동일한 부호의 전자 또는 이온이 과잉 또는 결핍되어 생성되어야 합니다.

신체에 전기를 공급하는 방법대전체의 상호작용을 나타내는 는 다음과 같습니다.

접촉시 신체의 대전 . 이 경우 긴밀한 접촉 중에 전자의 작은 부분이 전자와의 연결이 상대적으로 약한 한 물질에서 다른 물질로 이동합니다.
마찰 중 신체의 전기화 . 동시에 신체 사이의 접촉 면적이 증가하여 전기가 증가합니다.
영향. 영향력의 기초는 정전기 유도 현상즉, 일정한 전기장에 놓인 물질에 전하가 유도되는 현상입니다.
빛의 영향으로 신체의 전기화 . 이것의 기초는 광전 효과, 또는 광효과빛의 영향으로 전자가 도체에서 주변 공간으로 날아갈 수 있으며 그 결과 도체가 충전됩니다.

수많은 실험을 통해 다음과 같은 사실이 밝혀졌습니다. 신체의 전기화, 그러면 크기가 같고 부호가 반대인 전하가 몸체에 나타납니다.

마이너스 요금신체는 양성자에 비해 신체에 전자가 과잉으로 인해 발생합니다. 양전하전자 부족으로 인해 발생합니다.

신체에 전기가 통할 때, 즉 음전하가 신체와 관련된 양전하에서 부분적으로 분리될 때, 전하 보존의 법칙. 전하 보존의 법칙은 하전 입자가 외부에서 들어오지 않고 나가지 않는 폐쇄 시스템에 유효합니다.

전하 보존 법칙은 다음과 같이 공식화됩니다.:

닫힌 시스템에서 모든 입자 전하의 대수적 합은 변경되지 않습니다.

q1 + q2 + q3 + ... + qn = const

어디
q 1, q 2 등 - 입자 전하.

정의

기본 입자이메일이 있을 수도 있어요 충전하면 충전이라고 합니다.

기본 입자는 입자 사이의 거리에 따라 달라지지만 상호 중력의 힘을 여러 배 초과하는 힘으로 서로 상호 작용합니다(이 상호 작용을 전자기라고 함).

전하- 전자기 상호 작용의 강도를 결정하는 물리량입니다.

전하에는 2가지 징후가 있습니다.

긍정적인
부정적인

같은 전하를 가진 입자 격퇴, 다른 이름으로 - 매력을 느낀다. 양성자는 긍정적인전하, 전자 - 부정적인, 중성자 - 전기적으로 중성.

기본 요금- 분할할 수 없는 최소 요금입니다.

자연에 전자기력이 존재한다는 것을 어떻게 설명할 수 있을까? - 모든 신체에는 하전 입자가 포함되어 있습니다.

안에 정상적인 상태물체는 전기적으로 중성이며(원자가 중성이므로) 전자기력은 나타나지 않습니다.

몸이 충전됐다, 어떤 표시에든 요금이 초과된 경우:

음전하 - 전자가 과잉인 경우;
양전하 - 전자가 부족한 경우.

신체의 전기화- 이는 접촉 등을 통해 하전체를 얻는 방법 중 하나입니다.

이 경우 두 몸체 모두 충전되며 전하는 부호가 반대이지만 크기는 동일합니다.

신체의 상호 작용, 동일한 요금이 부과되거나 다른 표시, 다음 실험에서 입증할 수 있습니다. 모피에 마찰을 가해 에보나이트 스틱에 전기를 공급하고 실크 실에 매달린 금속 슬리브에 접촉시킵니다.

동일한 부호의 전하(음전하)가 슬리브와 에보나이트 스틱에 분산되어 있습니다. 음으로 대전된 에보나이트 스틱을 대전된 슬리브에 가까이 가져가면 슬리브가 스틱에서 튕겨지는 것을 볼 수 있습니다(그림 1.1).

이제 실크(양전하)에 문지른 유리 막대를 대전된 슬리브로 가져오면 슬리브가 끌어당겨집니다(그림 1.2).

두 개의 동일한 전위계를 가져와 그 중 하나를 충전해 보겠습니다(그림 2.1). 그 충전량은 6개의 스케일 분할에 해당합니다.

이 전위계를 유리막대와 연결하면 아무런 변화도 일어나지 않습니다. 이는 유리가 유전체라는 사실을 확인시켜줍니다. 금속 막대 A(그림 2.2)를 사용하여 전위계를 연결하고 비전도성 손잡이 B를 잡고 전위계를 연결하면 초기 전하가 두 개의 동일한 부분으로 나누어지는 것을 볼 수 있습니다. 첫 번째 공에서 두 번째 공까지. 이제 각 전위계의 전하는 3단계 눈금에 해당합니다. 따라서 원래 요금은 변경되지 않았으며 두 부분으로만 분할되었습니다.

전하가 충전된 몸체에서 동일한 크기의 충전되지 않은 몸체로 전송되면 전하는 이 두 몸체에서 절반으로 나누어집니다. 그러나 충전되지 않은 두 번째 몸체가 첫 번째 몸체보다 크면 전하의 절반 이상이 두 번째 몸체로 이전됩니다. 전하가 전송되는 몸체가 클수록 전하의 더 많은 부분이 전송됩니다.

그러나 총 청구 금액은 변경되지 않습니다. 따라서 전하가 보존된다고 주장할 수 있다. 저것들. 전하보존의 법칙을 만족한다.

전하는 그 자체로 존재하는 것이 아니라 내부적 성질이다. 기본 입자– 전자, 양성자 등

1914년 미국의 물리학자 R. Millikan은 실험적으로 다음과 같은 사실을 보여주었습니다. 전하는 이산적이다 . 모든 신체의 전하는 다음의 정수배입니다. 기본 전기 요금 e = 1.6 × 10 -19C.

전자-양전자 쌍 형성 반응에서 다음이 작용합니다. 전하 보존의 법칙.

q 전자 +양전자 q = 0.

양전자- 전자의 질량과 대략 동일한 질량을 갖는 기본 입자; 양전자의 전하는 양수이고 전자의 전하와 같습니다.

기반을 둔 전하 보존의 법칙거시적 물체의 전기화를 설명합니다.

아시다시피 모든 신체는 원자로 구성되어 있습니다. 전자그리고 양성자. 충전되지 않은 물체에 있는 전자와 양성자의 수는 동일합니다. 따라서 그러한 몸체는 다른 몸체에 전기적 효과를 나타내지 않습니다. 두 몸체가 밀접하게 접촉하면(마찰, 압축, 충격 등) 원자와 관련된 전자는 양성자보다 훨씬 약하여 한 몸체에서 다른 몸체로 이동합니다.

전자가 전달된 신체에는 전자가 초과됩니다. 보존법칙에 따르면 이 물체의 전하는 모든 양성자의 양전하와 모든 전자의 전하의 대수적 합과 같습니다. 이 전하는 음수이며 초과 전자 전하의 합과 값이 같습니다.

과도한 전자를 가진 몸체는 음전하를 띠고 있습니다.

전자를 잃은 신체는 양전하를 갖게 되며, 그 계수는 신체에서 잃어버린 전자 전하의 합과 같습니다.

양전하를 띤 물체는 양성자보다 전자 수가 적습니다.

신체가 다른 기준계로 이동할 때 전하는 변하지 않습니다.

귀하의 브라우저에서 Javascript가 비활성화되어 있습니다.
계산을 수행하려면 ActiveX 컨트롤을 활성화해야 합니다!
거시적 몸체는 어떻게 전하를 얻습니까? 이제 이에 대해 논의하겠습니다.
거시적 몸체의 전하
Maxwell이 창안한 전기역학은 개별적인 전하를 띤 기본 입자가 아닌 거시적 물체의 전자기 상호 작용을 고려합니다.
거시적 몸체는 일반적으로 전기적으로 중성입니다. 모든 물질의 원자는 그 안에 있는 전자의 수가 핵의 양성자 수와 같기 때문에 중성입니다. 양전하와 음전하를 띤 입자는 전기력에 의해 서로 연결되어 중성계를 형성합니다.
동일한 전하 부호를 가진 기본 입자가 너무 많이 포함되어 있으면 큰 몸체가 충전됩니다. 신체의 음전하는 양성자에 비해 전자가 너무 많기 때문에 발생하고 양전하는 전자가 부족하여 발생합니다.
신체의 전기화
전기적으로 충전된 거시적 몸체를 얻거나 그들이 말하는 것처럼 전기를 공급하려면 음전하의 일부를 이와 관련된 것과 분리해야 합니다.
긍정적인1.
가장 쉬운 방법은 마찰을 이용하는 것입니다. 빗으로 머리카락을 빗으면 이동성이 가장 높은 전하 입자 중 작은 부분인 전자가 머리카락에서 빗으로 이동하여 음전하를 띠고 머리카락은 양전하를 띕니다.
간단한 실험을 통해 마찰에 의한 전기화 동안 두 몸체 모두 반대 부호의 전하를 획득하지만 크기는 동일하다는 것을 증명할 수 있습니다.

1 여기와 다음에서는 간결함을 위해 전하, 전하의 이동 등에 관해 자주 이야기하겠습니다. 실제로는 전하가 없는 전하가 있기 때문에 전하체(또는 입자), 전하 입자의 이동 등을 의미합니다. 입자가 존재하지 않습니다.
쌀. 1.2
쌀. 1.1
막대에 구멍이 있는 금속 구와 긴 손잡이에 두 개의 판이 있는 전위계(금속 케이스에 들어 있는 검전기)를 살펴보겠습니다. 하나는 에보나이트로 만들어졌고 다른 하나는 플렉시 유리로 만들어졌습니다. 서로 마찰하면 판에 전기가 통하게 됩니다. 벽에 닿지 않고 판 중 하나를 구 내부로 가져오겠습니다. 판이 양전하를 띠면 전위계의 화살표와 막대에서 나온 전자 중 일부가 판으로 끌려가서 수집됩니다. 내면구체. 동시에 화살표는 양전하를 띠고 막대에서 멀어지게 됩니다(그림 1.1).
구 안에 다른 판을 놓고 첫 번째 판을 먼저 제거하면 구와 막대의 전자가 판에서 튕겨져 나와 화살표에 과도하게 축적됩니다. 이렇게 하면 화살표가 첫 번째 실험과 동일한 각도로 편향됩니다. 구 내부의 두 판을 모두 낮추면 화살표의 편차가 감지되지 않습니다(그림 1.2). 이는 판의 전하 크기가 같고 부호가 반대라는 것을 증명합니다. 이 결론은 전하 보존 법칙에서 직접적으로 도출됩니다.
신체의 전기화는 어떻게 발생합니까?
마찰을 이용해 신체에 전기를 공급하는 것은 매우 간단합니다. 그러나 이것이 어떻게 일어나는지 설명하는 것은 매우 어려운 작업이었습니다. 수십 년 동안 다음과 같은 설명이 주어졌고, 지금도 계속되고 있습니다. 신체에 전기를 공급할 때는 신체 간의 긴밀한 접촉이 중요합니다. 전기력은 신체 내부에 전자를 보유합니다. 그러나 물질에 따라 이러한 힘은 다릅니다. 긴밀한 접촉 중에 전자와 신체의 연결이 상대적으로 약한 물질의 전자 중 작은 부분이 다른 신체로 전달됩니다. 전자의 움직임은 원자간 거리(10-8cm)를 초과하지 않습니다. 하지만 시체가 분리되면 두 사람 모두 기소됩니다.
물체의 표면은 완벽하게 매끄러울 수 없기 때문에 전환에 필요한 물체 사이의 긴밀한 접촉은 표면의 작은 영역에서만 이루어집니다. 물체가 서로 마찰하면 밀접하게 접촉하는 영역의 수가 증가하고 그에 따라 한 몸체에서 다른 몸체로 이동하는 전하 입자의 총 수가 증가합니다.
그러나 최근 마찰에 의한 전기화에 대한 이러한 설명이 논란이 되고 있습니다. 에보나이트, 플렉시글라스 등과 같은 비전도성 물질(절연체)에서 전자가 어떻게 이동할 수 있는지는 명확하지 않습니다. 그들은 중성 분자에 결합되어 있습니다. 상트페테르부르크 물리기술연구소 직원들은 또 다른 설명을 제시했다.
이온성 LiF 결정(절연체)의 경우 이 설명은 다음과 같습니다. 결정이 형성되는 동안 다양한 유형의 결함, 특히 공석(결정 격자 노드의 채워지지 않은 공간)이 발생합니다. 양이온 리튬 이온과 음이온 음이온의 공석 수가 동일하지 않으면 결정이 형성될 때 부피가 충전됩니다. 그러나 전체적인 전하가 크리스탈에 오랫동안 유지될 수는 없습니다. 공기 중에는 항상 일정량의 이온이 있으며, 결정은 표면의 이온층에 의해 결정의 전하가 중화될 때까지 이온을 공기 밖으로 끌어냅니다. 절연체마다 공간 전하가 다르므로 이온 표면층의 전하도 다릅니다. 마찰 중에 이온의 표면층이 혼합되고, 절연체가 분리되면 각각의 이온이 충전됩니다.
두 개의 동일한 절연체(예: 동일한 LiF 결정)가 마찰에 의해 전기를 얻을 수 있습니까? 자체 공간 요금이 동일하다면 그렇지 않습니다. 그러나 결정화 조건이 다르면 서로 다른 전하를 가질 수도 있습니다. 다른 번호공석.
경험에서 알 수 있듯이 루비, 호박 등의 동일한 결정이 마찰하는 동안 대전이 실제로 발생할 수 있습니다.
그러나 위의 설명이 모든 경우에 정확하지는 않습니다. 예를 들어 신체가 분자 결정으로 구성된 경우 그 안에 공극이 생겨도 신체가 충전되어서는 안됩니다.
따라서 우리는 마찰에 의한 전기화와 같이 겉으로는 단순해 보이는 현상에 많은 수수께끼가 있음을 알 수 있습니다.
신체의 전기화 및 기술 적용
합성 직물의 마찰 중에 상당한 전기가 발생합니다. 건조한 공기 속에서 나일론 셔츠를 벗으면 특유의 딱딱거리는 소리가 들립니다. 마찰 표면의 충전된 영역 사이에서 작은 불꽃이 튀어 나옵니다. 생산 시에도 유사한 현상을 고려해야 합니다. 따라서 직물 공장의 실은 마찰로 인해 전기를 띠고 스핀들에 끌려 찢어집니다. 실은 먼지를 끌어당겨 더러워집니다. 따라서 실의 대전에 대한 다양한 대책을 강구할 필요가 있다.
인쇄 공장에서 큰 종이 두루마리를 풀 때 작업자는 고무장갑을 착용하여 대전된 종이와 손 사이에서 발생하는 방전으로부터 자신을 보호합니다.
건조한 날씨에 타이어가 아스팔트와 마찰하면 큰 전하가 축적됩니다. 불꽃이 튀는 위험이 있습니다. 따라서 금속 체인이 자동차 뒤쪽 (연료 탱크)에 부착되어 도로를 따라 끌립니다. 때로는 승용차에도 전도성 고무로 만든 탄성 밴드가 장착되어 있습니다.
마찰에 의한 대전으로 인해 기존의 정전기 기계가 작동합니다.
밀착된 신체의 대전 현상은 현대 전기 복사기(예: "Era", "Xerox" 등)에 사용됩니다.
따라서 이러한 설치 중 하나에서는 검은색 수지 분말이 작은 유리 구슬과 혼합됩니다. 이 경우, 볼은 양으로 대전되고, 분말 입자는 음으로 대전됩니다. 인력으로 인해 공의 표면을 얇은 층으로 덮습니다.
복사된 텍스트나 그림은 표면이 양전하를 띠는 얇은 셀레늄 판에 투사됩니다. 플레이트는 음전하를 띤 금속 표면 위에 놓여 있습니다. 빛의 영향으로 플레이트가 방전되고 이미지의 어두운 영역에 해당하는 영역에만 양전하가 남습니다. 그런 다음 플레이트를 얇은 비드 층으로 덮습니다. 반대 전하의 인력으로 인해 수지 분말은 플레이트의 양전하 영역으로 끌어당겨집니다. 그 후 공을 털어 내고 종이 한 장을 접시에 단단히 눌러 그 위에 각인을 만듭니다. 인쇄물은 열을 사용하여 고정됩니다.
거시적 몸체에 동일한 전하 기호를 가진 기본 입자가 너무 많이 포함되어 있으면 전기적으로 충전됩니다. 신체의 음전하는 양성자에 비해 전자가 과잉이기 때문에 발생하고, 양전하는 전자가 부족하기 때문에 발생합니다.
? 1. 에보나이트 막대에 전류가 흐르면 음전하를 띠게 됩니다. 막대기의 질량은 그대로 유지되었는가? 2. 실크에 유리막대를 문지르면 양전하를 띠는 것으로 알려져 있습니다. 양모에 문지른 플라스틱 손잡이의 전하 신호를 실험적으로 결정합니다.

통합 국가 시험 코드화의 주제: 물체의 전기화, 전하의 상호작용, 두 종류의 전하, 전하 보존의 법칙.

전자기 상호 작용자연에서 가장 기본적인 상호 작용 중 하나입니다. 탄성과 마찰, 가스 압력 등의 힘은 물질 입자 사이의 전자기력으로 감소될 수 있습니다. 전자기 상호 작용 자체는 더 이상 다른 더 깊은 유형의 상호 작용으로 축소되지 않습니다.

똑같이 기본적인 상호작용 유형은 중력, 즉 두 물체의 중력 인력입니다. 그러나 전자기 상호 작용과 중력 상호 작용에는 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

1. 모든 사람이 전자기 상호작용에 참여할 수 있는 것은 아닙니다. 청구됨시체 (가지고 전하).

2. 중력 상호작용은 항상 한 물체가 다른 물체에 끌리는 현상입니다. 전자기 상호작용은 매력적일 수도 있고 혐오스러울 수도 있습니다.

3. 전자기 상호작용은 중력 상호작용보다 훨씬 더 강렬합니다. 예를 들어, 두 전자 사이의 전기적 반발력은 서로에 대한 중력 인력보다 몇 배 더 큽니다.

모든 충전된 신체에는 일정량의 전하가 있습니다. 전하는 자연물 사이의 전자기적 상호작용의 세기를 결정하는 물리량이다.. 충전 단위는 펜던트(Cl).

두 가지 유형의 요금

중력 상호 작용은 항상 인력이므로 모든 물체의 질량은 음수가 아닙니다. 그러나 이는 요금에 대해서는 사실이 아닙니다. 두 가지 유형의 전하를 도입하여 두 가지 유형의 전자기 상호 작용(인력과 반발)을 설명하는 것이 편리합니다. 긍정적인그리고 부정적인.

서로 다른 기호의 전하는 서로 끌어당기고, 서로 다른 기호의 전하는 서로 밀어냅니다. 이는 그림에 설명되어 있습니다. 1 ; 실에 매달린 공에는 하나 또는 다른 기호가 부여됩니다.

쌀. 1. 두 가지 유형의 요금의 상호 작용

전자기력의 광범위한 발현은 모든 물질의 원자에 하전 입자가 포함되어 있다는 사실로 설명됩니다. 원자의 핵에는 양전하를 띤 양성자가 포함되어 있고 음전하를 띤 전자는 핵 주위의 궤도를 따라 움직입니다.

양성자와 전자의 전하량은 크기가 같고, 핵에 있는 양성자의 수는 궤도에 있는 전자의 수와 같으므로 원자 전체가 전기적으로 중성이라는 것이 밝혀졌습니다. 이것이 정상적인 조건에서 주변 물체의 전자기 영향을 인식하지 못하는 이유입니다. 각 물체의 총 전하는 0이고 하전 입자는 신체 전체에 고르게 분포됩니다. 그러나 전기적 중립성이 위반되는 경우(예를 들어 결과적으로 대전) 신체는 즉시 주변의 하전 입자에 작용하기 시작합니다.

다른 숫자가 아닌 정확히 두 가지 유형의 전하가 존재하는 이유는 현재 알려져 있지 않습니다. 우리는 이 사실을 기본으로 받아들이는 것이 전자기 상호 작용에 대한 적절한 설명을 제공한다고 주장할 수 있습니다.

양성자의 전하는 Cl이다. 전자의 전하는 부호가 반대이고 Cl과 같습니다. 크기

~라고 불리는 기본 요금. 이는 가능한 최소 전하입니다. 전하가 더 작은 자유 입자는 실험에서 감지되지 않았습니다. 물리학은 아직 자연의 전하가 가장 작은 이유와 그 크기가 정확히 왜 그런지 설명할 수 없습니다.

모든 신체의 전하는 항상 다음으로 구성됩니다. 전체기본 요금 수:

이면 신체에는 양성자 수에 비해 전자 수가 너무 많습니다. 반대로 신체에 전자가 부족하면 양성자가 더 많습니다.

신체의 전기화

거시적인 물체가 다른 물체에 전기적 영향을 미치려면 전기가 통해야 합니다. 대전신체 또는 부품의 전기적 중립성을 위반하는 것입니다. 전기화의 결과로 신체는 전자기 상호작용을 할 수 있게 됩니다.

신체에 전기를 공급하는 방법 중 하나는 신체에 전하를 부여하는 것, 즉 초과분을 달성하는 것입니다. 이 몸동일한 표시에 대한 요금입니다. 이는 마찰을 사용하여 수행하기 쉽습니다.

따라서 유리막대를 명주실로 문지르면 음전하의 일부가 명주실로 이동합니다. 결과적으로 막대는 양전하를 띠고 실크는 음전하를 띠게 됩니다. 그러나 에보나이트 막대를 양털로 문지르면 음전하 중 일부가 양모에서 막대기로 옮겨집니다. 즉, 막대기는 음전하를 띠고 양모는 양전하를 띕니다.

이 신체에 전기를 공급하는 방법을 마찰에 의한 전기화. 머리 위로 스웨터를 벗을 때마다 전기 마찰이 발생합니다 ;-)

또 다른 유형의 전기화라고 합니다. 정전기 유도, 또는 영향력을 통한 전기화. 이 경우 신체의 총 전하는 0으로 유지되지만 신체의 일부 부분에는 양전하가 축적되고 다른 부분에는 음전하가 축적되도록 재분배됩니다.

쌀. 2. 정전기 유도

그림을 보자. 2. 금속 몸체로부터 어느 정도 떨어진 곳에는 양전하가 있습니다. 이는 전하와 가장 가까운 신체 표면 영역에 축적되는 음의 금속 전하(자유 전자)를 끌어당깁니다. 보상되지 않은 양전하는 먼 지역에 남아 있습니다.

금속 본체의 총 전하가 0으로 유지되었음에도 불구하고 본체에서 전하의 공간적 분리가 발생했습니다. 이제 점선을 따라 몸체를 나누면 오른쪽 절반은 음전하를 띠고 왼쪽 절반은 양전하를 띠게 됩니다.

검전기를 사용하여 신체의 전기화를 관찰할 수 있습니다. 간단한 검전기가 그림 1에 나와 있습니다. 3(en.wikipedia.org의 이미지).

쌀. 3. 검전기

이 경우 어떻게 되나요? 양전하를 띤 막대(예: 이전에 문지른 것)를 검전경 디스크로 가져와 음전하를 모읍니다. 아래 검전기의 움직이는 잎에는 보상되지 않은 양전하가 남아 있습니다. 서로 멀어지면서 나뭇잎은 다른 방향으로 움직입니다. 막대기를 제거하면 전하가 제자리로 돌아가고 잎은 뒤로 떨어집니다.

뇌우 중에는 대규모 정전기 유도 현상이 관찰됩니다. 그림에서. 4 우리는 지구 위로 뇌운이 지나가는 것을 봅니다.

쌀. 4. 뇌운에 의한 대지의 전기화

구름 안에는 다양한 크기의 얼음 조각들이 있는데, 이는 상승하는 기류에 의해 혼합되어 서로 충돌하고 전기를 띠게 됩니다. 구름의 아래쪽 부분에는 음전하가 축적되고 위쪽 부분에는 양전하가 축적되는 것으로 나타났습니다.

음전하를 띤다 하단 부분구름은 그 아래의 지구 표면에 양전하를 유도합니다. 구름과 땅 사이에 엄청난 전압이 흐르는 거대한 축전기가 나타납니다. 이 전압이 에어 갭을 파괴하기에 충분하면 방전이 발생합니다. 이는 잘 알려진 번개입니다.

전하보존의 법칙

마찰에 의한 전기화의 예로 돌아가 보겠습니다. 즉, 막대기를 천으로 문지르는 것입니다. 이 경우, 막대기와 천 조각은 크기가 같고 부호가 반대인 전하를 얻습니다. 이들의 총 전하는 상호 작용 전에는 0이었고 상호 작용 후에도 0으로 유지됩니다.

여기서 본다 전하 보존의 법칙, 내용은 다음과 같습니다. 닫힌 몸체 시스템에서 전하의 대수적 합은 이러한 몸체에서 발생하는 모든 프로세스 동안 변경되지 않습니다.:

신체 시스템의 폐쇄성은 이러한 신체가 시스템 사이에서만 전하를 교환할 수 있고 이 시스템 외부의 다른 개체와는 교환할 수 없음을 의미합니다.

막대에 전기를 가할 때 전하 보존에는 놀라운 일이 없습니다. 얼마나 많은 전하 입자가 막대를 떠났는지, 같은 양이 직물 조각에 왔는지 (또는 그 반대)입니다. 놀라운 점은 다음과 같은 더 복잡한 프로세스가 수반된다는 것입니다. 상호변형기본 입자와 번호 변경시스템에 하전 입자가 있어도 총 전하는 여전히 보존됩니다!

예를 들어, 그림. 도 5는 일부 과정을 도시한다. 전자기 방사선(소위 광자)는 전자와 양전자라는 두 개의 하전 입자로 변합니다. 이러한 과정은 특정 조건, 예를 들어 원자핵의 전기장에서 가능한 것으로 밝혀졌습니다.

쌀. 5. 전자-양전자 쌍의 탄생

양전자의 전하량은 전자의 전하량과 크기가 같고 부호는 반대입니다. 전하보존의 법칙이 성립합니다! 실제로 프로세스 초기에는 전하가 0인 광자가 있었고 마지막에는 총 전하가 0인 두 개의 입자를 얻었습니다.

전하 보존 법칙(가장 작은 기본 전하의 존재와 함께)이 오늘날 가장 중요합니다. 과학적 사실. 물리학자들은 왜 자연이 이런 식으로 행동하고 그렇지 않은지 설명할 수 없었습니다. 우리는 이러한 사실이 수많은 물리적 실험을 통해서만 확인되었다고 말할 수 있습니다.

신체의 전기화

거시적 몸체에 하나의 기호가 있는 기본 입자가 너무 많이 포함되어 있으면 전기적으로 충전됩니다. 따라서 음전하는 양성자 수에 비해 전자 수가 너무 많기 때문에 발생하고, 양전하는 전자가 부족하여 발생합니다. 전기적으로 충전된 거시적 몸체를 얻으려면, 즉 전기를 공급하려면 이와 관련된 양전하에서 음전하의 일부를 분리해야 합니다. 예를 들어 마찰을 사용하여 이를 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 마른 머리카락에 빗을 빗으면 이동성이 가장 높은 전하 입자 중 작은 부분인 전자가 머리카락에서 빗으로 이동하여 음전하를 띠고 머리카락은 양전하를 띠게 됩니다.

대전 – 전기적으로 중성인 거시적 물체로부터 전기적으로 대전된 거시적 물체를 얻는 과정입니다. .

상호 마찰로 인한 신체의 전기화 정도는 신체가 받은 전하의 값과 부호로 특징지어집니다. 모피에 문지른 고무는 음전하를 띠고, 실크에 문지른 유리는 양전하를 띠게 됩니다. 이 경우 모피는 양전하를 띠고 실크는 음전하를 띠게 됩니다. 전기화로 인한 신체 전하의 표시는 일부 물질이 마찰 중에 전자를 포기하고 다른 물질이 전자를 추가한다는 사실에 의해 결정됩니다. 이 현상의 원인은 이러한 물질의 원자와 전자의 결합 에너지의 차이 때문입니다. 결합 에너지에 따라 동일한 물질이 다른 물질과 마찰할 때 다른 부호의 전하를 받을 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

마찰은 물질에 전기를 공급하는 여러 방법 중 하나일 뿐입니다. 가열, 광 조사 등의 결과로 대전체와의 접촉으로 인해 본체가 대전될 수 있습니다. 조사에 의한 대전은 복사기나 레이저 프린터 등에 사용됩니다.

2. 전하보존의 법칙 .

우리는 물체의 질량이 보존된다는 것을 알고 있습니다. 전기 요금도 유지됩니다. 이는 하전 입자의 수가 아니라 전하입니다. 마찰에 의한 전기화 중에 첫 번째 순간에 중립인 몸체 사이에 기존 전하의 재분배가 발생합니다. 전자의 작은 부분이 한 몸체에서 다른 몸체로 이동합니다. 이 경우 새로운 입자가 나타나지 않고 기존 입자도 사라지지 않습니다.

신체에 전기가 흐르면 전하 보존 법칙이 충족됩니다. 이 법칙은 외부에서 하전입자가 들어오지 않고, 하전입자가 나오지 않는 계, 즉 폐쇄형 시스템 라고 불리는 전기적으로 절연된 .

전기적으로 절연된 몸체 시스템 –전하가 침투하지 않는 경계를 통과하는 신체 시스템.

전하 보존의 법칙은 다음과 같이 공식화됩니다.:

전기적으로 절연된 시스템의 전하의 대수적 합은 일정합니다. :

Q1 + Q2 + … + Qn = const

전하 보존의 법칙은 깊은 의미를 가지고 있습니다. 전하를 띤 기본 입자의 수가 변하지 않으면 전하 보존 법칙이 충족되는 것이 분명합니다. 그러나 소립자는 서로 변할 수 있고, 탄생하고 사라지며, 새로운 입자에 생명을 불어넣을 수 있습니다. 그러나 모든 경우에 하전 입자는 크기가 같고 부호가 반대인 전하를 가진 쌍으로만 생성됩니다. 입자도 쌍으로만 사라져 중성 입자로 변합니다. 그리고 모든 경우에 청구 금액의 합계는 동일하게 유지됩니다. 전하 보존 법칙의 타당성은 기본 입자의 수많은 변형을 관찰함으로써 확인됩니다. 이 법칙은 전하의 가장 기본적인 특성 중 하나를 표현합니다. 요금이 유지되는 이유는 아직 알려지지 않았습니다.

전하 보존 법칙은 모든 관성 기준계(IFR)에서 유효합니다. 이는 서로 다른 ISO에서 전하를 측정하는 관찰자가 동일한 값을 받게 됨을 의미합니다.

우주에서는 전하가 보존됩니다. 우주의 총 전하는 0일 가능성이 높습니다. 즉, 양전하를 띤 기본 입자의 수는 음전하를 띤 기본 입자의 수와 같습니다.

쿨롱의 법칙.

우리는 정전기학을 연구하고, 정전기의 기본 법칙 – 두 개의 고정점 충전체의 상호 작용 법칙 .

정전기학의 기본 법칙은 1785년 프랑스 과학자 샤를 쿨롱(Charles Coulomb)이 실험적으로 확립했으며 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 만유인력의 법칙과 마찬가지로 쿨롱의 법칙도 점체에 대해 공식화됩니다.

점 몸체는 자연적으로 존재하지 않지만, 몸체 사이의 거리가 크기보다 몇 배 더 크다면 대전체의 모양이나 크기는 둘 사이의 상호 작용에 큰 영향을 미치지 않습니다. 이 경우 몸체는 점 몸체, 즉 점으로 간주 될 수 있습니다.

대전체 사이의 상호작용 강도는 대전체 사이의 매체 특성에 따라 달라집니다. 지금은 상호작용이 진공 상태에서 발생한다고 가정하겠습니다. 그러나 경험에 따르면 공기는 대전체 사이의 상호 작용력에 거의 영향을 미치지 않으며 진공 상태와 거의 동일한 것으로 나타났습니다.

전하의 상호 작용 법칙의 발견은 이러한 힘이 크다는 사실로 인해 촉진되었습니다. 여기서는 지상 조건에서 만유인력의 법칙을 테스트할 때처럼 특별히 민감한 장비를 사용할 필요가 없었습니다. 고정된 하전 물체가 서로 상호 작용하는 방식은 다음을 사용하여 설정되었습니다. 비틀림 저울 .

비틀림 스케일 얇고 탄력 있는 철사에 매달린 유리막대로 이루어져 있다. 막대의 한쪽 끝에는 작은 금속 공이 부착되어 있고 다른 쪽 끝에는 균형추가 부착되어 있습니다. 또 다른 금속구는 막대에 고정되어 있으며, 막대는 다시 저울 뚜껑에 장착됩니다.

공에 같은 이름의 전하가 주어지면 서로 밀어내기 시작합니다. 일정한 거리를 유지하려면 탄성 와이어를 특정 각도로 비틀어야 합니다. 볼 사이의 상호 작용력은 와이어의 비틀림 각도에 따라 결정됩니다. 비틀림 저울을 사용하면 전하의 크기와 전하 사이의 거리에 대한 전하 공의 상호 작용력의 의존성을 연구할 수 있습니다. 그 당시 그들은 힘과 거리를 측정하는 방법을 알고 있었습니다. 유일한 어려움은 요금에 관한 것인데, 이를 측정할 단위조차 없었습니다. 펜던트는 충전되지 않은 동일한 공에 연결하여 공의 전하를 2, 4배 이상 변경하는 간단한 방법을 찾았습니다. 이 경우 전하가 볼 사이에 균등하게 분배되어 연구 중인 전하가 특정 비율로 감소되었습니다. 새로운 전하와의 상호작용력의 새로운 값은 실험적으로 결정되었습니다. 쿨롱의 실험으로 인해 만유인력의 법칙을 놀랍도록 연상시키는 법칙이 확립되었습니다.

진공 상태에 있는 두 개의 고정 점 전하 사이의 상호 작용력은 이들 전하의 모듈러스 곱에 직접적으로 비례하고, 이들 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하며, 이들 전하를 연결하는 직선을 따라 향합니다.