Právě jsem zahájil střední školu, abych přistál v nádherném světě elektřiny a magnetismu, mám mnoho dotazů a dilemat, takže chci nějaké vedení . Nyní k otázce.
Četl jsem, že jednotkou nabíjení je coulomb a že $ 1 \: \ mathrm {C} = 6,25 \ krát 10 ^ {18} $ elektronů, protože náboj na jednom elektronu je $ e = 1,602 × 10 ^ {- 19} $ „C“. To mě mate jako – pokud je částka náboje počet elektronů, co to znamená – částka náboje na jednom elektronu? Proč v coulombech?
Moje možná teorie je, že jelikož náboj je vlastnost hmoty interagovat s elektromagnetickými SILAMI, skutečná definice náboje by měla být založena na tom, s jakou silou interaguje. Avšak kdekoli vidím definici coulombu, vždy ji dostanu v ampérech a počtu elektronů.
Může někdo poznat rozdíl mezi = number-of-elektrons- Coulomb a definicí vzorce {pro příklad, protože rychlost = vzdálenost / čas, 1 km / s = 1 km za 1 sekundu. (tento typ)}?
EDIT – V učebnici jsem zjistil, že – „1 coulomb je takové množství elektrického náboje, které vyvíjí sílu 9 $ × 10 ^ 9 $ na stejném poplatku umístěném ve vzdálenosti 1 m od něj. Takže teď chci vědět, jak je dosaženo tohoto konkrétního čísla, pokud je správné?
Komentáře
- Říkáte tedy, že coulomb je výše poplatku přeneseného o 1 $ A $ proud v $ 1 s $ nestačí?
- @Aaron Stevens plz vysvětlete, proč 1e = 1.6 × 10 ^ -19 C?
odpověď
Zeptal jsem se na to v komentářích, ale pokračuji a uvedu to jako odpověď.
Z wikipedie:
Ampér je ten konstantní proud, který, pokud je udržován ve dvou přímých paralelních vodičích nekonečné délky, se zanedbatelným kruhovým průřezem a je umístěn jeden metr od sebe ve vakuu, by vytvořil mezi těmito vodiči sílu rovnou 2 × 10–7 newtonů na metr délky
Z toho můžeme získat definici coulombu. Je to jen částka poplatku, která je přenášena proudem $ 1A $ v $ 1s $ .
Způsob, jakým definujeme náboj elektronu, je samozřejmě libovolný. Mohli bychom definovat novou nábojovou jednotku jako množství náboje, které elektron nese, nebo množství náboje 10,2 $ $ elektrony. Prostě bychom podle toho museli upravit další jednotky (například kdybychom vypočítali sílu, buď bychom museli definovat také novou jednotku síly, nebo bychom museli zahrnout převod do všech vzorců zahrnujících sílu, abychom udrželi naše síly v Newtonech ).
Ale jak zjistíme náboj elektronu (v jednotkách nay)? Existuje několik způsobů, ale ten, který je historicky dobře známý, je experiment s poklesem oleje. Nebudu zacházet do podrobností experimentu, můžete se na to podívat sami, ale v podstatě se zjistilo, že kapky oleje s malým množstvím náboje měly náboje rovné celočíselným násobkům určité hodnoty náboje. hodnota náboje, která je množstvím náboje elektronu, který jste uvedli.
Pokračujte s upravenou otázkou. Velikost coulombovy síly mezi dvěma náboji $ q_2 $ oddělili vzdálenost $ r $ danou $$ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $$ kde $ k = 9 * 10 ^ 9 \ frac {N \ cdot m ^ 2} {C ^ 2} $
Pokud $ r = 1m $ a každý poplatek je $ q_1 = q_2 = 1C $ , výsledná síla je $$ F = \ frac {(9 * 10 ^ 9 \ frac {N \ cdot m ^ 2} {C ^ 2}) (1C) (1C)} {(1m) ^ 2} = 9 * 10 ^ 9N $$
Komentáře
- V učebnici jsem zjistil, že – " 1 coulomb je množství elektrického náboje, které vyvíjí sílu 9 × 10 ^ 9 newtonů na stejném náboji umístěných ve vzdálenosti 1 m od něj ". A z této definice můžeme snadno pochopit a vypočítat náboj elektronu. A také můžeme dojít k závěru, že k dosažení tohoto počtu je zapotřebí téměř 6 × 10 ^ 18 elektronů. Je to správně ? Máte nějaké myšlenky?
- @DEEKSHANT ano, to je také správné
odpověď
No, jednotka náboje byla definována, když lidé nevěděli o elektronech a protonech. V té době se předpokládalo, že elektrický náboj je nepřetržité množství.
V systému CGS je elektrický náboj definován pomocí síly, kterou na sebe působí dva objekty se stejným nábojem ve vzdálenosti 1 cm, což je rozumnější, pokud právě začínáte s elektrostatikou. Definici elektrického náboje najdete v tomto článku na Wikipedii .
Mimochodem, náboj elektronu není v přírodě nejmenším množstvím náboje. Na subatomárních částicích můžete mít 1/3 elektronového náboje.
Komentáře
- Kvarky se však vyskytují pouze v takových kombinacích, že náboj je celé číslo elektronových nábojů.