كيفية تحديد الشحنة الكهربائية


فيزياء قانون كولوم (يوليو 2019).

Anonim

الشحنة الكهربائية هي كمية تميز قدرة الجسم المادي على أن يكون مصدرًا للمجال الكهرومغناطيسي وللمشاركة في التفاعل مع مصادر أخرى مشابهة. حتى أن الإغريق عثروا على أنه لو حُفر قطعة من العنبر على الصوف ، فستكتسب القدرة على جذب الأجسام الخفيفة. كان العنبر في اليونانية القديمة يسمى "الإلكترون".

تعليمات

1

ربما يكون تلاميذ المدارس الذين درسوا الفيزياء في المدرسة الثانوية على دراية بأبسط جهاز - مقياس الإلكترومتر. وتتكون من قضيب معدني مع إسقاط أفقي مستدير. يتم تعيين سهم على هذه الحافة ، والتي يمكن أن تدور بحرية. ماذا يحدث إذا كان جسم مشحونة يتلامس مع القضيب المعدني لمقياس كهربائي؟ جزء من الرسوم سوف يتدفق إلى القضيب والسهم. ولكن بما أن هذه الاتهامات هي نفسها ، فإنها سوف تتنافر. وسوف ينحرف السهم عن الموقع الأولي عند زاوية معينة. باستخدام مقياس تدريجي ، يتم قياسه ويتم حساب الرسوم. من السهل أن نفهم أنه كلما كبرت الشحنة ، زادت زاوية انحراف إبرة الإلكترومتر ، والعكس بالعكس. وبطبيعة الحال ، يمكن بمساعدة جهاز بدائي من هذا القبيل فقط أن تحدد بشكل تقريبي حجم الشحنة. إذا كانت هناك حاجة لدقة عالية ، يتم استخدام أجهزة القياس الإلكترونية الحساسة.

2

يمكنك استخدام قانون Coulomb: F = kq1q2 / r ^ 2 ، حيث F هي قوة التفاعل بين جثتين مشحنتين ، q1 و q2 هي قيم شحنتهم ، r هي المسافة بين مراكز هذه الهيئات ، و k هو معامل التناسب. بعبارة أخرى ، إذا كان لديك جسم تعرف هويته q1 ، فعند رفع الجهاز الثاني الذي تحتاج شحنته q2 إلى تحديد المسافة r وقوة التفاعل F بمساعدة جهاز دينامومتر حساس للجهاز ، يمكنك بسهولة حساب الشحنة المطلوبة q2 بالصيغة: q2 = Fr ^ 2 / (kq1).

3

من الممكن أيضًا مسح الشحنة عن طريق قياس التيار في الدائرة. والحقيقة هي أن إجمالي كمية الشحنة التي مرت عبر المقطع العرضي للموصل يتم حسابها بواسطة المعادلة التالية: Q = IT ، حيث I هو التيار و T هو الوقت بالثواني. لهذه التجربة ، ستحتاج إلى ساعة توقيت وجهاز قياس - جهاز لتحديد قوة التيار. اجمع الدارة الكهربائية ، حيث يتم تشغيل مقياس التيار الكهربي ، قم بتشغيل التيار ، وقم بتسجيل قراءة مقياس التيار. افتح الدائرة عن طريق إيقاف ساعة التوقيت. سجل كم كان التيار في الدائرة. ووفقًا للصيغة الواردة أعلاه ، احسب إجمالي الشحنة الكهربائية.

نصيحة جيدة

تم تقديم مفهوم الشحنة الإيجابية والسلبية بواسطة ب. فرانكلين في منتصف القرن الثامن عشر. واستخدم مصطلح تشارلس كولون مصطلح "الشحنة الكهربائية" لأول مرة عام 1785 ، والذي يجمع بين كلمتي "الإلكترون" و "الشحنة". تكريما لهذا العالم يدعى الوحدة الأساسية للشحنة الكهربائية - 1 قلادة.