Что значит быть / иметь отрицательный заряд? - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
0 голосов
/

что значит быть отрицательно заряженным. Я ничего не могу найти на нем, и мне очень хотелось бы наконец понять, что значит быть отрицательно заряженным.

Ответы [ 3 ]

3 голосов
/

Решение назвать один вид заряда положительным и один вид заряда отрицательным совершенно произвольно.

Все электрические заряды либо положительные, либо отрицательные.

Удобно выражать заряд через рациональные числа (наименьший теоретически возможный заряд в Стандартной модели равен +1/3 или -1/3 в единицах заряда электрона), но нет фундаментальной причины, по которой мы должен использовать эту терминологию. Например, такие заряды, как в протоне, можно назвать «зарядами Запада», а заряды, подобные зарядам в электроне, - «зарядами Востока», без каких-либо изменений в значении.

Другими словами, в контексте электрических зарядов положительные и отрицательные являются «направлениями» в пространстве зарядов. Отрицательные заряды - это обратные положительные заряды, но они не меньше положительных. Нулевой электрический заряд означает, что что-то электромагнитно «нейтрально», то есть равноудалено от положительного и отрицательного.

Но электрический заряд не похож, например, на массу, для которой отрицательная масса является нефизической. Насколько нам известно, нет такой вещи, как отрицательная масса, то, что мы никогда не наблюдали, которая определяется только математически. Но реальная физическая вселенная полна положительных и отрицательно заряженных частиц, почти в точно таких же количествах.

Сто восемьдесят лет назад, когда электромагнетизм только становился наукой, кто-то просто принял соглашение о знаках, согласно которому заряд электрона равен -1 в единицах заряда электрона, а заряд протона равен +1 в единицы заряда электрона. Если бы физики в джунглях Амазонки разработали электромагнетизм независимо от физиков в Европе, и амазонские физики решили, что заряд электрона будет равен +1, а заряд протона будет равен -1, их вычисления дали бы точно такие же предсказания о электромагнитные силы между объектами, как европейские физики. Направление знака является совершенно произвольным правилом дорожного движения.

В частности

В 1839 году Майкл Фарадей показал, что очевидное разделение между статическое электричество, текущее электричество и биоэлектричество было неверно, и все они были следствием поведения одного вида электричества, появляющегося в противоположных полярностях. Это произвольно, который полярность называется положительной и называется отрицательной. Positive заряд может быть определен как [и был первоначально определен как] заряд оставленный на стеклянной палочке после трения шелком.

Мы не знали, почему у положительно заряженных вещей были положительные заряды, а у отрицательно заряженных вещей отрицательные заряды, намного позже. Электрон был открыт в 1874 Джорджем Джонстоуном Стони, а электронно-протонная модель атома была предложена в 1911 Антониусом ван ден Бруком и экспериментально доказана в 1913 году Генри Мозли. Но к 1913 году соглашению о знаке электрического заряда уже исполнилось 74 года.

В соответствии с законом Кулона , положительный заряд и положительный заряд отталкиваются друг от друга, отрицательный заряд и отрицательный заряд отталкиваются друг от друга, а положительный заряд и отрицательный заряд притягивают друг друга.

(Сила этого притяжения или отталкивания обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Итак, если сила электромагнитной силы между двумя одинаковыми зарядами на расстоянии 1 единицы равна 16, сила электромагнитного сила между ними на расстоянии 2 единиц равна 4, а сила электромагнитной силы между ними на расстоянии 3 единиц составляет 16/9 (т. е. около 1,78) для любых выбранных вами единиц.)

Когда мы говорим, что что-то имеет положительный электрический заряд, мы просто подразумеваем, что оно имеет тот же вид заряда, что и протон. И когда мы говорим, что что-то имеет отрицательный электрический заряд, мы просто подразумеваем, что оно имеет такой же заряд, как и электрон.

2 голосов
/

Когда частица имеет отрицательный заряд, это означает, что она притягивает, а не отталкивает, положительный заряд. Если вы предпочитаете думать с точки зрения полей, это означает, что поле направлено радиально внутрь к частице, а не радиально наружу от нее.

0 голосов
/

Все во вселенной состоит из атомов. Атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Нейтроны имеют суммарный заряд 0, в то время как протоны имеют относительный заряд +1, а электроны - заряд -1. Атомы всегда имеют одинаковое количество протонов и электронов, поэтому у них нет результирующего заряда. Но они могут быть ионизированы , что означает, что они либо приобретают, либо теряют электроны из-за химических реакций, сил, напряжения и т. Д.

Ионы, которые получают электроны, следовательно, имеют отрицательный результирующий заряд, в то время как ионы, которые теряют электроны, имеют положительный результирующий заряд. Этот эффект «результирующего заряда» также можно увидеть в более макро масштабе.

Возьмите ацетатный стержень и тряпку / тряпку. Если вы используете трение между тканью и стержнем, вы можете заставить электроны из стержня перемещаться на ткань. Это потому, что атомы ацетатного стержня имеют слабое электростатическое притяжение к их валентному электрону, потому что электрон, который может перемещаться из-за трения, находится на большом количестве орбитальных оболочек от атомного (положительного) ядра, поэтому их притяжение слабое.

Вернемся к сценарию с тряпкой и тканью: поэтому, когда электрон из стержня перемещается в тряпку посредством трения, теперь это означает, что на пыльнике имеется дополнительный отрицательный заряд и на ацетатном стержне на один меньший отрицательный заряд.

Итак, теперь стержень заряжен положительно из-за потери электрона, а ткань заряжена отрицательно из-за получения электрона. И так же, как положительное ядро ​​притягивало свой валентный электрон, тряпка и стержень теперь притягиваются друг к другу из-за противоположных зарядов. Кстати, этот феномен лучше всего описать электрическими полями, поэтому, если вы хотите продолжить изучение зарядов, это хорошее место для начала.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...