Τι ηλεκτρικό φορτίο έχουν τα ηλεκτρόνια; Τι ηλεκτρικά φορτία έχουν τα ηλεκτρόνια και τα νετρόνια; Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

Μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ένα άτομο ήταν το μικρότερο αδιαίρετο σωματίδιο της ύλης, αλλά αυτό αποδείχθηκε λάθος. Στην πραγματικότητα, στο κέντρο του ατόμου βρίσκεται ο πυρήνας του με θετικά φορτισμένα πρωτόνια και ουδέτερα νετρόνια, και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια περιστρέφονται σε τροχιακά γύρω από τον πυρήνα (αυτό το μοντέλο του ατόμου προτάθηκε το 1911 από τον E. Rutherford). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μάζες των πρωτονίων και των νετρονίων είναι σχεδόν ίσες, αλλά η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι περίπου 2000 φορές μικρότερη.

Αν και ένα άτομο περιέχει τόσο θετικά όσο και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, το φορτίο του είναι ουδέτερο, επειδή ένα άτομο έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων και τα διαφορετικά φορτισμένα σωματίδια εξουδετερώνουν το ένα το άλλο.

Αργότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια έχουν την ίδια ποσότητα φορτίου, ίση με 1,6 10 -19 C (το C είναι ένα κουλόμπ, μια μονάδα ηλεκτρικού φορτίου στο σύστημα SI.

Έχετε σκεφτεί ποτέ την ερώτηση - ποιος αριθμός ηλεκτρονίων αντιστοιχεί σε φορτίο 1 C;

1/(1,6·10 -19) = 6,25·10 18 ηλεκτρόνια

Ηλεκτρική ενέργεια

Τα ηλεκτρικά φορτία επηρεάζουν το ένα το άλλο, το οποίο εκδηλώνεται με τη μορφή ηλεκτρική δύναμη.

Εάν ένα σώμα έχει περίσσεια ηλεκτρονίων, θα έχει συνολικό αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και το αντίστροφο - εάν υπάρχει έλλειψη ηλεκτρονίων, το σώμα θα έχει συνολικό θετικό φορτίο.

Κατ' αναλογία με τις μαγνητικές δυνάμεις, όταν οι όμοιοι φορτισμένοι πόλοι απωθούνται και οι αντίθετα φορτισμένοι πόλοι έλκονται, τα ηλεκτρικά φορτία συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο. Ωστόσο, στη φυσική δεν αρκεί να μιλάμε απλώς για την πολικότητα ενός ηλεκτρικού φορτίου· η αριθμητική του τιμή είναι σημαντική.

Για να μάθετε το μέγεθος της δύναμης που ενεργεί μεταξύ φορτισμένων σωμάτων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε όχι μόνο το μέγεθος των φορτίων, αλλά και την απόσταση μεταξύ τους. Η δύναμη της παγκόσμιας βαρύτητας έχει ήδη θεωρηθεί προηγουμένως: F = (Gm 1 m 2)/R 2

• m 1, m 2- μάζες σώματος
• R- την απόσταση μεταξύ των κέντρων των σωμάτων.
• G = 6,67 10 -11 Nm 2 /kg- καθολική σταθερά βαρύτητας.

Ως αποτέλεσμα εργαστηριακών πειραμάτων, οι φυσικοί έβγαλαν έναν παρόμοιο τύπο για τη δύναμη αλληλεπίδρασης των ηλεκτρικών φορτίων, ο οποίος ονομάστηκε ο νόμος του Κουλόμπ:

F = kq 1 q 2 /r 2

• q 1, q 2 - αλληλεπιδρώντα φορτία, μετρημένα σε C;
• r είναι η απόσταση μεταξύ των χρεώσεων.
• k - συντελεστής αναλογικότητας ( ΣΙ: k=8,99·10 9 Nm 2 Cl 2; SSSE: k=1).

• k=1/(4πε 0).
• ε 0 ≈8,85·10 -12 C 2 N -1 m -2 - ηλεκτρική σταθερά.

Σύμφωνα με το νόμο του Coulomb, εάν δύο φορτία έχουν το ίδιο πρόσημο, τότε η δύναμη F που ασκεί μεταξύ τους είναι θετική (τα φορτία απωθούνται μεταξύ τους). αν τα φορτία έχουν αντίθετα πρόσημα, η ενεργούσα δύναμη είναι αρνητική (τα φορτία έλκονται μεταξύ τους).

Το πόσο τεράστια είναι η δύναμη ενός φορτίου 1 C μπορεί να κριθεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Coulomb. Για παράδειγμα, αν υποθέσουμε ότι δύο φορτία, το καθένα 1 C, απέχουν σε απόσταση 10 μέτρων το ένα από το άλλο, τότε θα απωθούν το ένα το άλλο με δύναμη:

F = kq 1 q 2 /r 2 F = (8,99 10 9) 1 1/(10 2) = -8,99 10 7 N

Αυτή είναι μια αρκετά μεγάλη δύναμη, περίπου συγκρίσιμη με μια μάζα 5600 τόνων.

Ας χρησιμοποιήσουμε τώρα το νόμο του Κουλόμπ για να μάθουμε με ποια γραμμική ταχύτητα περιστρέφεται το ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο υδρογόνου, υποθέτοντας ότι κινείται σε κυκλική τροχιά.

Σύμφωνα με το νόμο του Coulomb, η ηλεκτροστατική δύναμη που ασκεί ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να εξισωθεί με την κεντρομόλο δύναμη:

F = kq 1 q 2 /r 2 = mv 2 /r

Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η μάζα του ηλεκτρονίου είναι 9,1·10 -31 kg και η ακτίνα της τροχιάς του = 5,29·10 -11 m, παίρνουμε την τιμή 8,22·10 -8 N.

Τώρα μπορούμε να βρούμε τη γραμμική ταχύτητα του ηλεκτρονίου:

8,22·10 -8 = (9,1·10 -31)v 2 /(5,29·10 -11) v = 2,19·10 6 m/s

Έτσι, το ηλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του με ταχύτητα περίπου 7,88 εκατομμυρίων km/h.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Πρωτόνιοονομάζεται ένα σταθερό σωματίδιο που ανήκει στην κατηγορία των αδρονίων, το οποίο είναι ο πυρήνας ενός ατόμου υδρογόνου.

Οι επιστήμονες διαφωνούν σχετικά με το ποιο επιστημονικό γεγονός θα πρέπει να θεωρηθεί η ανακάλυψη του πρωτονίου. Σημαντικό ρόλο στην ανακάλυψη του πρωτονίου έπαιξαν:

1. δημιουργία ενός πλανητικού μοντέλου του ατόμου από τον E. Rutherford.
2. ανακάλυψη ισοτόπων από τους F. Soddy, J. Thomson, F. Aston;
3. παρατηρήσεις της συμπεριφοράς των πυρήνων των ατόμων υδρογόνου όταν εκτινάσσονται από σωματίδια άλφα από πυρήνες αζώτου από τον E. Rutherford.

Οι πρώτες φωτογραφίες ιχνών πρωτονίων λήφθηκαν από τον P. Blackett σε έναν θάλαμο σύννεφων ενώ μελετούσε τις διαδικασίες τεχνητού μετασχηματισμού στοιχείων. Ο Blackett μελέτησε τη διαδικασία σύλληψης σωματιδίων άλφα από πυρήνες αζώτου. Σε αυτή τη διαδικασία, ένα πρωτόνιο εκπέμπεται και ο πυρήνας του αζώτου μετατρέπεται σε ισότοπο οξυγόνου.

Τα πρωτόνια, μαζί με τα νετρόνια, αποτελούν μέρος των πυρήνων όλων των χημικών στοιχείων. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα καθορίζει τον ατομικό αριθμό του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα D.I. Μεντελέεφ.

Ένα πρωτόνιο είναι ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο. Το φορτίο του είναι ίσο σε μέγεθος με το στοιχειώδες φορτίο, δηλαδή την τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Το φορτίο ενός πρωτονίου συχνά συμβολίζεται ως , τότε μπορούμε να γράψουμε ότι:

Επί του παρόντος πιστεύεται ότι το πρωτόνιο δεν είναι στοιχειώδες σωματίδιο. Έχει πολύπλοκη δομή και αποτελείται από δύο u-κουάρκ και ένα d-κουάρκ. Το ηλεκτρικό φορτίο ενός u-κουάρκ () είναι θετικό και ισούται με

Το ηλεκτρικό φορτίο ενός d-κουάρκ () είναι αρνητικό και ίσο με:

Τα κουάρκ συνδέουν την ανταλλαγή γκλουονίων, τα οποία είναι κβάντα πεδίου· αντέχουν ισχυρή αλληλεπίδραση. Το γεγονός ότι τα πρωτόνια έχουν πολλά κέντρα σημειακής σκέδασης στη δομή τους επιβεβαιώνεται από πειράματα για τη σκέδαση ηλεκτρονίων από πρωτόνια.

Το πρωτόνιο έχει πεπερασμένο μέγεθος, για το οποίο οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν. Επί του παρόντος, το πρωτόνιο αντιπροσωπεύεται ως ένα σύννεφο που έχει ένα θολό όριο. Ένα τέτοιο όριο αποτελείται από διαρκώς αναδυόμενα και εξαφανιζόμενα εικονικά σωματίδια. Αλλά στα περισσότερα απλά προβλήματα, ένα πρωτόνιο μπορεί, φυσικά, να θεωρηθεί σημείο φορτίο. Η μάζα ηρεμίας ενός πρωτονίου () είναι περίπου ίση με:

Η μάζα ενός πρωτονίου είναι 1836 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα ενός ηλεκτρονίου.

Τα πρωτόνια συμμετέχουν σε όλες τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις: οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις ενώνουν τα πρωτόνια και τα νετρόνια σε πυρήνες, τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια ενώνονται μεταξύ τους σε άτομα χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις. Ως αδύναμη αλληλεπίδραση, μπορούμε να αναφέρουμε, για παράδειγμα, τη διάσπαση βήτα ενός νετρονίου (n):

όπου p είναι πρωτόνιο. — ηλεκτρόνιο; - αντινετρίνο.

Η διάσπαση πρωτονίων δεν έχει ακόμη ληφθεί. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικά σύγχρονα προβλήματα της φυσικής, αφού αυτή η ανακάλυψη θα ήταν ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση της ενότητας των δυνάμεων της φύσης.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση	Οι πυρήνες του ατόμου νατρίου βομβαρδίζονται με πρωτόνια. Ποια είναι η δύναμη της ηλεκτροστατικής απώθησης ενός πρωτονίου από τον πυρήνα ενός ατόμου εάν το πρωτόνιο βρίσκεται σε απόσταση μ. Θεωρήστε ότι το φορτίο του πυρήνα ενός ατόμου νατρίου είναι 11 φορές μεγαλύτερο από το φορτίο ενός πρωτονίου. Η επίδραση του ηλεκτρονιακού κελύφους του ατόμου νατρίου μπορεί να αγνοηθεί.
Λύση	Ως βάση για την επίλυση του προβλήματος, θα πάρουμε τον νόμο του Coulomb, ο οποίος μπορεί να γραφτεί για το πρόβλημά μας (υποθέτοντας ότι τα σωματίδια είναι σημειακά) ως εξής: όπου F είναι η δύναμη της ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης φορτισμένων σωματιδίων. Το Cl είναι το φορτίο πρωτονίων. - φορτίο του πυρήνα του ατόμου νατρίου. - διηλεκτρική σταθερά κενού. - ηλεκτρική σταθερά. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που έχουμε, μπορούμε να υπολογίσουμε την απαιτούμενη απωστική δύναμη:
Απάντηση	Ν

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση

Λαμβάνοντας υπόψη το απλούστερο μοντέλο του ατόμου του υδρογόνου, πιστεύεται ότι το ηλεκτρόνιο κινείται σε μια κυκλική τροχιά γύρω από το πρωτόνιο (τον πυρήνα του ατόμου του υδρογόνου). Ποια είναι η ταχύτητα ενός ηλεκτρονίου αν η ακτίνα της τροχιάς του είναι m;

Λύση

Ας εξετάσουμε τις δυνάμεις (Εικ. 1) που δρουν σε ένα ηλεκτρόνιο που κινείται σε κύκλο. Αυτή είναι η δύναμη έλξης από το πρωτόνιο. Σύμφωνα με το νόμο του Coulomb, γράφουμε ότι η τιμή του είναι ίση με (): όπου =— φορτίο ηλεκτρονίων; - φορτίο πρωτονίων. - ηλεκτρική σταθερά. Η δύναμη έλξης μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός πρωτονίου σε οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς του ηλεκτρονίου κατευθύνεται από το ηλεκτρόνιο στο πρωτόνιο κατά μήκος της ακτίνας του κύκλου.

Εάν τρίψετε μια γυάλινη ράβδο σε ένα φύλλο χαρτιού, η ράβδος θα αποκτήσει την ικανότητα να προσελκύει φύλλα του «σουλτάνου» (βλ. Εικ. 1.1), χνούδι και λεπτές ροές νερού. Όταν χτενίζετε στεγνά μαλλιά με πλαστική χτένα, τα μαλλιά έλκονται από τη χτένα. Σε αυτά τα απλά παραδείγματα συναντάμε την εκδήλωση δυνάμεων που καλούνται ηλεκτρικός.

Ρύζι. 1.1. Προσέλκυση των φύλλων του «σουλτάνου» με μια ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο.

Τα σώματα ή τα σωματίδια που δρουν στα γύρω αντικείμενα με ηλεκτρικές δυνάμεις ονομάζονται φορτισμέναή ηλεκτρισμένη. Για παράδειγμα, η γυάλινη ράβδος που προαναφέραμε, αφού τριφτεί σε ένα κομμάτι χαρτί, ηλεκτρίζεται.

Τα σωματίδια έχουν ηλεκτρικό φορτίο εάν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω ηλεκτρικών δυνάμεων. Οι ηλεκτρικές δυνάμεις μειώνονται με την αύξηση της απόστασης μεταξύ των σωματιδίων. Οι ηλεκτρικές δυνάμεις είναι πολλές φορές μεγαλύτερες από τις δυνάμεις της παγκόσμιας βαρύτητας.

Ηλεκτρικό φορτίοείναι ένα φυσικό μέγεθος που καθορίζει την ένταση των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις είναι αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων ή σωμάτων.

Τα ηλεκτρικά φορτία χωρίζονται σε θετικά και αρνητικά. Σταθερά στοιχειώδη σωματίδια έχουν θετικό φορτίο - πρωτόνιαΚαι ποζιτρόνια, καθώς και ιόντα ατόμων μετάλλου κ.λπ. Σταθεροί φορείς αρνητικού φορτίου είναι ηλεκτρόνιοΚαι αντιπρωτόνιο.

Υπάρχουν ηλεκτρικά αφόρτιστα σωματίδια, δηλαδή ουδέτερα: νετρόνιο, νετρίνο. Αυτά τα σωματίδια δεν συμμετέχουν σε ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις, αφού το ηλεκτρικό τους φορτίο είναι μηδενικό. Υπάρχουν σωματίδια χωρίς ηλεκτρικό φορτίο, αλλά ηλεκτρικό φορτίο δεν υπάρχει χωρίς σωματίδιο.

Τα θετικά φορτία εμφανίζονται σε γυαλί τριμμένο με μετάξι. Ο εβονίτης που τρίβεται στη γούνα έχει αρνητικά φορτία. Τα σωματίδια απωθούνται όταν τα φορτία έχουν τα ίδια σημάδια ( ομώνυμες χρεώσεις), και με διαφορετικά σημάδια ( σε αντίθεση με τις χρεώσεις) τα σωματίδια έλκονται.

Όλα τα σώματα αποτελούνται από άτομα. Τα άτομα αποτελούνται από έναν θετικά φορτισμένο ατομικό πυρήνα και από αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω από τον ατομικό πυρήνα. Ο ατομικός πυρήνας αποτελείται από θετικά φορτισμένα πρωτόνια και ουδέτερα σωματίδια - νετρόνια. Τα φορτία σε ένα άτομο κατανέμονται με τέτοιο τρόπο ώστε το άτομο ως σύνολο να είναι ουδέτερο, δηλαδή το άθροισμα των θετικών και αρνητικών φορτίων στο άτομο είναι μηδέν.

Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια αποτελούν μέρος οποιασδήποτε ουσίας και είναι τα μικρότερα σταθερά στοιχειώδη σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια μπορούν να υπάρχουν σε ελεύθερη κατάσταση για απεριόριστο χρόνο. Το ηλεκτρικό φορτίο ενός ηλεκτρονίου και ενός πρωτονίου ονομάζεται στοιχειώδες φορτίο.

Στοιχειώδης επιβάρυνση- αυτό είναι το ελάχιστο φορτίο που έχουν όλα τα φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια. Το ηλεκτρικό φορτίο ενός πρωτονίου είναι ίσο σε απόλυτη τιμή με το φορτίο ενός ηλεκτρονίου:

E = 1,6021892(46) * 10 -19 C Το μέγεθος οποιουδήποτε φορτίου είναι πολλαπλάσιο σε απόλυτη τιμή του στοιχειώδους φορτίου, δηλαδή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Ηλεκτρόνιο μεταφρασμένο από τα ελληνικά ηλεκτρόνιο - κεχριμπάρι, πρωτόνιο - από το ελληνικό protos - πρώτον, νετρόνιο από το λατινικό neutrum - ούτε το ένα ούτε το άλλο.

Αγωγοί και διηλεκτρικά

Τα ηλεκτρικά φορτία μπορούν να κινηθούν. Οι ουσίες στις οποίες τα ηλεκτρικά φορτία μπορούν να κινούνται ελεύθερα ονομάζονται αγωγοί. Καλοί αγωγοί είναι όλα τα μέταλλα (αγωγοί πρώτου είδους), τα υδατικά διαλύματα αλάτων και οξέων - ηλεκτρολύτες(αγωγοί τύπου II), καθώς και θερμά αέρια και άλλες ουσίες. Το ανθρώπινο σώμα είναι επίσης αγωγός. Οι αγωγοί έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, δηλαδή διοχετεύουν καλά το ηλεκτρικό ρεύμα.

Οι ουσίες στις οποίες τα ηλεκτρικά φορτία δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα ονομάζονται διηλεκτρικά(από τα αγγλικά dielectric, από τα ελληνικά dia - through, through και τα αγγλικά electric - electric). Αυτές οι ουσίες ονομάζονται επίσης μονωτές. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα των διηλεκτρικών είναι πολύ χαμηλή σε σύγκριση με τα μέταλλα. Καλοί μονωτές είναι η πορσελάνη, το γυαλί, το κεχριμπάρι, ο εβονίτης, το καουτσούκ, το μετάξι, τα αέρια σε θερμοκρασία δωματίου και άλλες ουσίες.

Η διαίρεση σε αγωγούς και μονωτές είναι αυθαίρετη, καθώς η αγωγιμότητα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, το γυαλί μονώνει καλά μόνο σε ξηρό αέρα και γίνεται κακός μονωτής όταν η υγρασία του αέρα είναι υψηλή.

Οι αγωγοί και τα διηλεκτρικά παίζουν τεράστιο ρόλο στις σύγχρονες εφαρμογές του ηλεκτρισμού.

Τι είναι ένα άτομο;Μεταφρασμένο στα ρωσικά, το άτομο σημαίνει αδιαίρετο. Για πολύ καιρό κανείς δεν μπορούσε να διαψεύσει αυτή τη δήλωση. Τέλος, στα τέλη του 19ου αιώνα, αποδείχθηκε ότι το άτομο χωρίζεται σε μικρότερα σωματίδια, με κυριότερα τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Κατά τη μελέτη αυτών των σωματιδίων, αποδείχθηκε ότι τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια έχουν ηλεκτρικά φορτία και τα φορτία τους είναι ίσα σε μέγεθος, αλλά αντίθετα σε πρόσημο. Το φορτίο ενός ηλεκτρονίου αναφέρεται σε εκείνο το ηλεκτρικό ρεύμα που ονομάζεται αρνητικό και το φορτίο ενός πρωτονίου αναφέρεται σε αυτό που ονομάζεται θετικό.

Η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι περίπου 1840 φορές μικρότερη από τη μάζα ενός πρωτονίου.

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια είναι ηλεκτρικά φορτισμένα, υπακούουν στον νόμο για την αλληλεπίδραση των ηλεκτρικών φορτίων: όπως τα φορτία απωθούνται (πρωτόνιο με πρωτόνιο και ηλεκτρόνιο με ηλεκτρόνιο) και σε αντίθεση με τα φορτία έλκονται (πρωτόνιο με ηλεκτρόνιο).

Νετρόνιο- το τρίτο σωματίδιο στο άτομο, η μάζα είναι ίση με το πρωτόνιο, αλλά το νετρόνιο δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο. Λέγεται ότι είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, εξ ου και το όνομά του - νετρόνιο.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το άτομο έχει μια πολύ περίπλοκη δομή, αλλά για πρώτη φορά μπορούμε να περιοριστούμε στην παρακάτω απλοποιημένη ιδέα της δομής του.

Στο κέντρο του ατόμου βρίσκεται ο πυρήνας, αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, επομένως είναι θετικά φορτισμένο. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε μια εντυπωσιακή απόσταση, εκατοντάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από το μέγεθός του.

Δεδομένου ότι κάθε άτομο έχει τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με τον αριθμό των πρωτονίων, θεωρείται ηλεκτρικά ουδέτερο.

Το απλούστερο σε δομή άτομο είναι το άτομο του υδρογόνου· ο πυρήνας του αποτελείται από ένα πρωτόνιο, γύρω από το οποίο περιστρέφεται ένα ηλεκτρόνιο.

Τα άτομα διαφόρων ουσιών διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τον αριθμό των πρωτονίων, των νετρονίων και των ηλεκτρονίων.

Τι είναι ένα ιόν;Εάν με κάποιο τρόπο ένα άτομο χάσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, θα φορτιστεί θετικά, ένα τέτοιο άτομο θα ονομάζεται θετικό ιόν, και εάν το άτομο αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, θα ονομάζεται αρνητικό ιόν, επειδή θα είναι αρνητικά φορτισμένο .

Ηλεκτρικό πεδίο.Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει την ύπαρξη ενός ειδικού τύπου ύλης - ενός πεδίου. Γύρω από τα ηλεκτρικά φορτία υπάρχει επίσης ένα πεδίο που ονομάζεται ηλεκτρικό. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτού του πεδίου είναι η μηχανική δύναμη που ασκεί τα ηλεκτρικά φορτία που βρίσκονται σε αυτό το πεδίο. Τις περισσότερες φορές, το ηλεκτρικό πεδίο απεικονίζεται σε σχέδια με τη μορφή βελών που δείχνουν την κατεύθυνση στην οποία ένα ελεύθερο θετικό φορτίο θα κινηθεί υπό την επίδραση των δυνάμεων αυτού του πεδίου. Αυτές οι γραμμές ονομάζονται επίσης ηλεκτροφόρα καλώδια. Στην πραγματικότητα δεν υπάρχουν γραμμές.

Αγωγοί και μονωτές. Σε διαφορετικές ουσίες, τα ηλεκτρόνια συνδέονται με τα άτομά τους με διαφορετικούς τρόπους, σε ορισμένες ο δεσμός είναι ισχυρός, σε άλλες όχι. Τα ηλεκτρόνια που είναι κακώς συνδεδεμένα με τα άτομα και που μπορούν εύκολα να τα αφήσουν ονομάζονται ελεύθερα ηλεκτρόνια. Εάν σε ένα από τα σημεία μιας ουσίας στην οποία υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, δημιουργείται περίσσεια και σε ένα άλλο - έλλειψη, τότε, διατηρώντας μια χαοτική κίνηση, θα αρχίσουν να κινούνται με ολόκληρη τη μάζα τους σε αυτό το σημείο, την πλευρά όπου δεν υπάρχουν αρκετά ηλεκτρόνια. Αυτή η μονόδρομη κίνηση θα ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Οι ουσίες που περιέχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια ονομάζονται αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος. Σε άλλες ουσίες, για παράδειγμα η μαρμαρυγία, το καουτσούκ, τα ηλεκτρόνια, αντίθετα, είναι πολύ στενά συνδεδεμένα με τα άτομά τους και υπό κανονικές συνθήκες δεν θα μπορούν να τα αφήσουν· σε τέτοιες ουσίες δεν θα προκύψει ποτέ ρεύμα, γι' αυτό ονομάζονται μη αγωγοί ή μονωτές.

1. Βασικές αρχές της μοριακής κινητικής θεωρίας; 2. Πώς μεταφέρεται η ενέργεια από τον Ήλιο στη Γη; 3. Ποια

θα αισθάνεται η ουσία πιο ζεστή στην αφή σε ζεστό καιρό;

Ε) Γυαλί

4. Πόση θερμότητα θα απελευθερωθεί κατά την πλήρη καύση βενζίνης βάρους 5 κιλών Η ειδική θερμότητα καύσης της βενζίνης είναι 4,6 * 10^7 J/kg.

5.Τι ηλεκτρικά φορτία έχουν ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο;

1) Προσδιορίστε την ένταση ρεύματος σε έναν λαμπτήρα αν ένα ηλεκτρικό φορτίο 300 C διέρχεται από το νήμα του σε 10 λεπτά.

2) Τι ηλεκτρικό φορτίο θα περάσει από το αμπερόμετρο σε 3 λεπτά όταν το ρεύμα στο κύκλωμα είναι 0,2 A;

3) Κατά την ηλεκτρική συγκόλληση, το ρεύμα φτάνει τα 200 A. Πόσος χρόνος χρειάζεται για να περάσει ένα φορτίο 60.000 C από τη διατομή του ηλεκτροδίου;

4) Ένα φορτίο 600 C πέρασε μέσα από το σπιράλ της ηλεκτρικής κουζίνας σε 2 λεπτά.Πόση είναι η ισχύς του ρεύματος στη σπείρα;

5) Η ένταση ρεύματος στο σίδερο είναι 0,2 Α. Ποιο ηλεκτρικό φορτίο θα περάσει από το πηνίο του σε 5 λεπτά;

6) Πόσος χρόνος θα χρειαστεί για να περάσει από τη διατομή του αγωγού φορτίο ίσο με 30 C με ρεύμα 200 mA;

ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΒΟΗΘΗΣΤΕ ΑΑ!! Προσδιορίστε την ένταση ρεύματος σε έναν ηλεκτρικό λαμπτήρα εάν ένα ηλεκτρικό φορτίο 300 C διέρχεται από το νήμα του σε 10 λεπτά

Τι ηλεκτρικό φορτίο θα περάσει από το αμπερόμετρο σε 3 λεπτά όταν το ρεύμα στο κύκλωμα είναι 0,2Α;

4. Δεν μπορούμε να δούμε ηλεκτρόνια να κινούνται σε έναν μεταλλικό αγωγό. Μπορούμε να κρίνουμε την παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κύκλωμα από τις επιπτώσεις του ρεύματος. Οι οποίες

οι ενέργειες δεν προκαλούνται από ηλεκτρικό ρεύμα; Α) θερμική? Β) μηχανικό? Γ) μαγνητική; Δ) χημική. 5. Στην αρχαιότητα, εθεωρείτο ότι τόσο τα θετικά όσο και τα αρνητικά ηλεκτρικά φορτία μπορούσαν να κινηθούν σε όλους τους αγωγούς. Η κίνηση ποιων σωματιδίων σε ένα ηλεκτρικό πεδίο θεωρείται η φορά του ρεύματος; Α) θετικά φορτία. Β) ηλεκτρόνια. Γ) νετρόνια; Δ) αρνητικά ιόντα. 6. Ampere Andre Marie - Γάλλος φυσικός και μαθηματικός. Δημιούργησε την πρώτη θεωρία που εξέφραζε τη σύνδεση μεταξύ ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων. Το Ampere έχει μια υπόθεση για τη φύση του μαγνητισμού. Και ποια έννοια εισήγαγε στη φυσική για πρώτη φορά; Β) ηλεκτρικό ρεύμα. Γ) ηλεκτρόνιο; Δ) ηλεκτρικό φορτίο. 7. Το έργο που γίνεται από τις δυνάμεις του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται έργο του ρεύματος. Εξαρτάται από την τρέχουσα ισχύ. Αλλά η δουλειά δεν εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα δύναμη. Από ποια άλλη ποσότητα εξαρτάται; Α) τάση? Β) δύναμη? Γ) ποσότητα θερμότητας. Δ) ταχύτητα. 8. Για τη μέτρηση της τάσης στους πόλους μιας πηγής ρεύματος ή σε κάποιο τμήμα του κυκλώματος, χρησιμοποιείται μια συσκευή που ονομάζεται βολτόμετρο. Πολλά βολτόμετρα μοιάζουν πολύ στην εμφάνιση με τα αμπερόμετρα. Για να το ξεχωρίσουμε από άλλες συσκευές, τοποθετείται το γράμμα V στη ζυγαριά.Πώς όμως συνδέεται ένα βολτόμετρο στο κύκλωμα; Α) παράλληλα? Β) διαδοχικά. Γ) αυστηρά πίσω από την μπαταρία? Δ) συνδεδεμένο με αμπερόμετρο. 9. Η εξάρτηση της ισχύος του ρεύματος από τις ιδιότητες του αγωγού εξηγείται από το γεγονός ότι διαφορετικοί αγωγοί έχουν διαφορετική ηλεκτρική αντίσταση. Από τι δεν εξαρτάται η αντίσταση; Α) από διαφορές στη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος. Β) κατά βάρος? Γ) στο μήκος? Δ) από το εμβαδόν της διατομής. 10. Υπάρχουν δύο τρόποι σύνδεσης αγωγών: παράλληλοι και εν σειρά. Είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιείτε παράλληλες συνδέσεις καταναλωτών στην καθημερινή ζωή και στην τεχνολογία. Ποιο ηλεκτρικό μέγεθος είναι το ίδιο για όλους τους αγωγούς που συνδέονται παράλληλα: Α) ισχύς ρεύματος; Β) τάση? Γ) χρόνος? Δ) αντίσταση. 11. Σε 5 s κίνησης ένα σώμα διανύει απόσταση 12,5 μ. Ποια απόσταση θα διανύσει το σώμα σε 6 s κίνηση, αν το σώμα κινείται με σταθερή επιτάχυνση; Α) 25 μ. Β) 13 μ. Γ) 36 m; Δ) 18 μ. 12. Ένας μαθητής διένυσε το ένα τρίτο της διαδρομής με λεωφορείο με ταχύτητα 60 χλμ./ώρα και ένα άλλο τρίτο της διαδρομής με ποδήλατο με ταχύτητα 20 χλμ./ώρα. Το τελευταίο τρίτο του ταξιδιού καλύφθηκε με ταχύτητα 5 km/h. Προσδιορίστε τη μέση ταχύτητα κίνησης. Α) 30 km/h; Β) 10 km/h; Γ) 283 km/h; Δ) 11,25 km/h. 13. Η πυκνότητα του νερού θεωρείται ότι είναι 1000 kg/m3 και η πυκνότητα του πάγου είναι 900 kg/m3. Αν ένας πάγος επιπλέει, προεξέχοντας 50 m3 πάνω από την επιφάνεια του νερού, ποιος είναι ο όγκος ολόκληρης της πλάκας πάγου; Α) 100 m3; Β) 200 m3; Γ) 150 m3; Δ) 500 m3. 14. Στα άκρα μιας λεπτής ράβδου μήκους L είναι στερεωμένα βάρη και (). Η ράβδος αναρτάται σε ένα νήμα και βρίσκεται οριζόντια. Βρείτε την απόσταση x από τη μάζα m1 μέχρι το σημείο ανάρτησης του νήματος. Παραμελήστε τη μάζα της ράβδου A) x = (L∙m2) / (m1 – m2); Β) x = (L∙m2) / (m1 + m2); Γ) x = (L∙m1) / (m1 – m2); Δ) x = (L∙m1) / (m1 + m2). 15. Οι ορειβάτες σκαρφαλώνουν στην κορυφή του βουνού. Πώς αλλάζει η ατμοσφαιρική πίεση καθώς κινούνται οι αθλητές; Α) θα αυξηθεί? Β) δεν θα αλλάξει? Γ) δεν υπάρχει σωστή απάντηση. Δ) θα μειωθεί.