Տարրական մասնիկը ամենափոքր, անբաժանելի, կառուցվածք չունեցող մասնիկն է: Էլեկտրական լիցքերի պահպանման օրենքը Բացասական լիցք ունեցող տարրական մասնիկ

« Ֆիզիկա - 10-րդ դասարան»

Նախ դիտարկենք ամենապարզ դեպքը, երբ էլեկտրական լիցքավորված մարմինները գտնվում են հանգստի վիճակում։

Էլեկտրադինամիկայի այն ճյուղը, որը նվիրված է էլեկտրական լիցքավորված մարմինների հավասարակշռության պայմանների ուսումնասիրությանը, կոչվում է. էլեկտրաստատիկ.

Ի՞նչ է էլեկտրական լիցքը:
Ի՞նչ մեղադրանքներ կան:

Բառերով էլեկտրականություն, էլեկտրական լիցք, էլեկտրական հոսանք դուք բազմիցս հանդիպել եք և հասցրել եք ընտելանալ նրանց: Բայց փորձեք պատասխանել հարցին. «Ի՞նչ է էլեկտրական լիցքը»: Հայեցակարգն ինքնին գանձել- սա հիմնական, առաջնային հայեցակարգ է, որը չի կարող կրճատվել մեր գիտելիքների զարգացման ներկա մակարդակում ավելի պարզ, տարրական հասկացությունների:

Եկեք նախ փորձենք պարզել, թե ինչ է նշանակում «Այս մարմինը կամ մասնիկը էլեկտրական լիցք ունի» արտահայտությունը:

Բոլոր մարմինները կառուցված են ամենափոքր մասնիկներից, որոնք անբաժանելի են ավելի պարզների և, հետևաբար, կոչվում են. տարրական.

Տարրական մասնիկներն ունեն զանգված և դրա շնորհիվ նրանք ձգվում են միմյանց՝ համաձայն համընդհանուր ձգողության օրենքի։ Քանի որ մասնիկների միջև հեռավորությունը մեծանում է, գրավիտացիոն ուժը նվազում է այս հեռավորության քառակուսու հետ հակադարձ համամասնությամբ: Տարրական մասնիկների մեծ մասը, թեև ոչ բոլորը, նույնպես կարող են փոխազդել միմյանց հետ մի ուժով, որը նույնպես նվազում է հեռավորության քառակուսու հակադարձ համամասնությամբ, բայց այդ ուժը շատ անգամ ավելի մեծ է, քան ձգողականության ուժը:

Այսպիսով, ջրածնի ատոմում, որը սխեմատիկորեն ներկայացված է Նկար 14.1-ում, էլեկտրոնը ձգվում է դեպի միջուկը (պրոտոն) 10 39 անգամ ավելի մեծ ուժով, քան գրավիտացիոն ձգողության ուժը:

Եթե ​​մասնիկները փոխազդում են միմյանց հետ ուժերով, որոնք մեծանում են հեռավորության վրա, ինչպես համընդհանուր ձգողության ուժերը, բայց շատ անգամ գերազանցում են գրավիտացիոն ուժերը, ապա այդ մասնիկները կոչվում են էլեկտրական լիցք: Մասնիկներն իրենք են կոչվում գանձվում է.

Առանց էլեկտրական լիցքի մասնիկներ կան, բայց առանց մասնիկի էլեկտրական լիցք չկա։

Լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը կոչվում է էլեկտրամագնիսական.

Էլեկտրական լիցքը որոշում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների ինտենսիվությունը, ինչպես զանգվածը որոշում է գրավիտացիոն փոխազդեցությունների ինտենսիվությունը։

Տարրական մասնիկի էլեկտրական լիցքը մասնիկի մեջ հատուկ մեխանիզմ չէ, որը կարող է հեռացվել դրանից, տարրալուծվել իր բաղադրիչ մասերի և նորից հավաքվել: Էլեկտրոնի և այլ մասնիկների վրա էլեկտրական լիցքի առկայությունը միայն նշանակում է նրանց միջև որոշակի ուժային փոխազդեցությունների առկայություն:

Մենք, ըստ էության, ոչինչ չգիտենք լիցքի մասին, եթե չգիտենք այդ փոխազդեցության օրենքները: Փոխազդեցության օրենքների իմացությունը պետք է ներառվի լիցքավորման մասին մեր պատկերացումներում: Այս օրենքները պարզ չեն, և դրանք մի քանի բառով ուրվագծել հնարավոր չէ։ Հետեւաբար, անհնար է տալ բավականաչափ բավարար կարճ սահմանումհայեցակարգ էլեկտրական լիցքավորում.

Էլեկտրական լիցքերի երկու նշան.

Բոլոր մարմիններն ունեն զանգված և հետևաբար ձգում են միմյանց: Լիցքավորված մարմինները կարող են և՛ գրավել, և՛ վանել միմյանց։ Ձեզ ծանոթ այս ամենակարեւոր փաստը նշանակում է, որ բնության մեջ կան հակառակ նշանների էլեկտրական լիցքերով մասնիկներ. Նույն նշանի լիցքերի դեպքում մասնիկները վանում են, իսկ տարբեր նշանների դեպքում՝ ձգում։

Տարրական մասնիկների լիցք - պրոտոններ, որոնք բոլոր ատոմային միջուկների մաս են կազմում, կոչվում են դրական, իսկ լիցք էլեկտրոններ- բացասական: Դրական և բացասական լիցքերի միջև ներքին տարբերություններ չկան: Եթե ​​մասնիկների լիցքերի նշանները հակադարձ լինեին, ապա էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների բնույթն ընդհանրապես չէր փոխվի։

Տարրական լիցքավորում.

Բացի էլեկտրոններից և պրոտոններից, կան լիցքավորված տարրական մասնիկների մի քանի այլ տեսակներ: Բայց միայն էլեկտրոններն ու պրոտոնները կարող են գոյություն ունենալ ազատ վիճակում անորոշ ժամանակով: Մնացած լիցքավորված մասնիկները ապրում են վայրկյանի մեկ միլիոներորդից պակաս: Նրանք ծնվում են արագ տարրական մասնիկների բախումների ժամանակ և, գոյություն ունենալով աննշան կարճ ժամանակ, քայքայվում են՝ վերածվելով այլ մասնիկների։ Այս մասնիկներին կծանոթանաք 11-րդ դասարանում։

Էլեկտրական լիցք չունեցող մասնիկները ներառում են նեյտրոն. Նրա զանգվածը միայն մի փոքր ավելի է պրոտոնի զանգվածից։ Նեյտրոնները պրոտոնների հետ միասին կազմում են ատոմային միջուկը։ Եթե ​​տարրական մասնիկը լիցք ունի, ապա դրա արժեքը խիստ սահմանված է։

Լիցքավորված մարմիններԲնության մեջ էլեկտրամագնիսական ուժերը հսկայական դեր են խաղում այն ​​պատճառով, որ բոլոր մարմինները պարունակում են էլեկտրական լիցքավորված մասնիկներ: Ատոմների բաղկացուցիչ մասերը՝ միջուկները և էլեկտրոնները, ունեն էլեկտրական լիցք։

Մարմինների միջև էլեկտրամագնիսական ուժերի անմիջական ազդեցությունը չի հայտնաբերվում, քանի որ մարմիններն իրենց նորմալ վիճակում էլեկտրականորեն չեզոք են:

Ցանկացած նյութի ատոմը չեզոք է, քանի որ նրանում էլեկտրոնների թիվը հավասար է միջուկի պրոտոնների թվին: Դրական և բացասաբար լիցքավորված մասնիկները միացված են միմյանց էլեկտրական ուժերով և ձևավորում են չեզոք համակարգեր։

Մակրոսկոպիկ մարմինը էլեկտրական լիցքավորված է, եթե այն պարունակում է տարրական մասնիկների ավելցուկ՝ լիցքի որևէ նշանով: Այսպիսով, մարմնի բացասական լիցքը պայմանավորված է պրոտոնների քանակի համեմատ էլեկտրոնների ավելցուկով, իսկ դրական լիցքը՝ էլեկտրոնների պակասով։

Էլեկտրական լիցքավորված մակրոսկոպիկ մարմին ստանալու, այսինքն՝ էլեկտրականացնելու համար անհրաժեշտ է բացասական լիցքի մի մասը առանձնացնել դրա հետ կապված դրական լիցքից կամ բացասական լիցքը փոխանցել չեզոք մարմնին։

Դա կարելի է անել՝ օգտագործելով շփում: Եթե ​​դուք սանր եք անցկացնում չոր մազերի միջով, ապա ամենաշարժական լիցքավորված մասնիկների մի փոքր մասը՝ էլեկտրոնները, մազից կտեղափոխվեն սանր և բացասական լիցքավորվեն, իսկ մազերը դրական լիցքավորվեն:

Էլեկտրաֆիկացման ժամանակ գանձումների հավասարությունը

Փորձի օգնությամբ կարելի է ապացուցել, որ շփման միջոցով էլեկտրականանալիս երկու մարմիններն էլ ձեռք են բերում նշանով հակառակ, բայց մեծությամբ նույնական լիցքեր։

Վերցնենք էլեկտրաչափ, որի ձողի վրա անցք ունեցող մետաղյա գունդ է, իսկ երկար բռնակներով երկու թիթեղ՝ մեկը կարծր ռետինից, մյուսը՝ պլեքսիգլասից։ Իրար քսվելիս թիթեղները էլեկտրականանում են։

Թիթեղներից մեկը ներս բերենք գնդի՝ առանց դրա պատերին դիպչելու։ Եթե ​​թիթեղը դրական լիցքավորված է, ապա էլեկտրոմետրի ասեղից և ձողից էլեկտրոնների մի մասը կձգվի դեպի թիթեղը և կհավաքվի ոլորտի ներքին մակերեսին։ Միաժամանակ սլաքը դրական լիցքավորվելու է և կլիցքավորվի էլեկտրամետրի ձողից (նկ. 14.2, ա):

Եթե ​​մեկ այլ թիթեղ բերեք ոլորտի ներս՝ նախ հանելով առաջինը, ապա ոլորտի և ձողի էլեկտրոնները կքշվեն թիթեղից և ավելցուկով կկուտակվեն սլաքի վրա։ Դա կհանգեցնի նրան, որ սլաքը շեղվելու է ձողից և նույն անկյան տակ, ինչ առաջին փորձի ժամանակ:

Երկու թիթեղներն էլ գնդիկի ներսում իջեցնելով, մենք ընդհանրապես չենք հայտնաբերի սլաքի որևէ շեղում (նկ. 14.2, բ): Սա ապացուցում է, որ թիթեղների լիցքերը մեծությամբ հավասար են, իսկ նշանով՝ հակառակ։

Մարմինների էլեկտրիֆիկացում և դրա դրսևորումները.Սինթետիկ գործվածքների շփման ժամանակ տեղի է ունենում զգալի էլեկտրիֆիկացիա։ Երբ չոր օդում հանում եք սինթետիկ նյութից պատրաստված վերնաշապիկը, դուք կարող եք լսել բնորոշ ճռռոց: Մանր կայծերը ցատկում են քսվող մակերեսների լիցքավորված տարածքների միջև:

Տպարաններում տպագրության ժամանակ թուղթը էլեկտրաֆիկացվում է, իսկ թերթերը կպչում են իրար։ Որպեսզի դա տեղի չունենա, լիցքաթափման համար օգտագործվում են հատուկ սարքեր: Սակայն սերտ շփման մեջ գտնվող մարմինների էլեկտրիֆիկացումը երբեմն օգտագործվում է, օրինակ, տարբեր էլեկտրապատճենահանման կայանքներում և այլն:

Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը.

Թիթեղների էլեկտրաֆիկացման փորձը ցույց է տալիս, որ շփման միջոցով էլեկտրաֆիկացման ժամանակ տեղի է ունենում առկա լիցքերի վերաբաշխում նախկինում չեզոք մարմինների միջև։ Էլեկտրոնների փոքր մասը տեղափոխվում է մի մարմնից մյուսը: Այս դեպքում նոր մասնիկներ չեն առաջանում, իսկ նախկինում գոյություն ունեցողները չեն անհետանում։

Երբ մարմինները էլեկտրիֆիկացված են, էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը. Այս օրենքը գործում է մի համակարգի համար, որտեղ լիցքավորված մասնիկները դրսից չեն մտնում և որտեղից չեն հեռանում, այսինքն. մեկուսացված համակարգ.

Մեկուսացված համակարգում բոլոր մարմինների լիցքերի հանրահաշվական գումարը պահպանվում է։

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = կոնստ. (14.1)

որտեղ q 1, q 2 և այլն առանձին լիցքավորված մարմինների մեղադրանքներն են:

Լիցքի պահպանման օրենքն ունի խորը իմաստ. Եթե ​​լիցքավորված տարրական մասնիկների թիվը չի փոխվում, ապա լիցքի պահպանման օրենքի կատարումն ակնհայտ է։ Բայց տարրական մասնիկները կարող են փոխակերպվել միմյանց, ծնվել ու անհետանալ՝ կյանք տալով նոր մասնիկների։

Այնուամենայնիվ, բոլոր դեպքերում լիցքավորված մասնիկները ծնվում են միայն զույգերով՝ նույն մեծության և հակառակ նշանով լիցքերով. Լիցքավորված մասնիկները նույնպես անհետանում են միայն զույգերով՝ վերածվելով չեզոքների։ Եվ այս բոլոր դեպքերում լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է նույնը։

Լիցքի պահպանման օրենքի վավերականությունը հաստատվում է տարրական մասնիկների մեծ թվով փոխակերպումների դիտարկումներով։ Այս օրենքը արտահայտում է էլեկտրական լիցքի ամենահիմնական հատկություններից մեկը։ Լիցքի պահպանման պատճառը դեռևս անհայտ է։

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱՅԻ ՀԻՄՈՒՆՔՆԵՐ

Էլեկտրադինամիկա– ֆիզիկայի ճյուղ, որն ուսումնասիրում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունները: Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություններ- լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցություն. Էլեկտրադինամիկայի ուսումնասիրության հիմնական առարկաներն են էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, որոնք առաջանում են էլեկտրական լիցքերով և հոսանքներով։

Թեմա 1. Էլեկտրական դաշտ (էլեկտրոստատիկա)

Էլեկտրաստատիկ -էլեկտրադինամիկայի ճյուղ, որն ուսումնասիրում է անշարժ (ստատիկ) լիցքերի փոխազդեցությունը։

Էլեկտրական լիցքավորում.

Բոլոր մարմինները էլեկտրիֆիկացված են։

Էլեկտրականացնել մարմինը նշանակում է նրան էլեկտրական լիցք հաղորդել:

Էլեկտրականացված մարմինները փոխազդում են՝ գրավում և վանում են:

Որքան շատ են էլեկտրիֆիկացված մարմինները, այնքան ավելի ուժեղ են փոխազդում:

Էլեկտրական լիցքը ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մասնիկների կամ մարմինների՝ էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունների մեջ մտնելու հատկությունը և այդ փոխազդեցությունների քանակական չափանիշն է։

Բոլոր հայտնի փորձարարական փաստերի ամբողջությունը մեզ թույլ է տալիս կատարել հետեւյալ եզրակացությունները:

· Գոյություն ունեն երկու տեսակի էլեկտրական լիցքեր, որոնք պայմանականորեն կոչվում են դրական և բացասական:

· Լիցքերն առանց մասնիկների գոյություն չունեն

· Գանձումները կարող են փոխանցվել մի մարմնից մյուսին:

· Ի տարբերություն մարմնի զանգվածի՝ էլեկտրական լիցքը տվյալ մարմնի անբաժան հատկանիշը չէ։ Նույն մարմինը տարբեր պայմաններում կարող է ունենալ տարբեր լիցք:

· Էլեկտրական լիցքը կախված չէ հղման համակարգի ընտրությունից, որում այն ​​չափվում է: Էլեկտրական լիցքը կախված չէ լիցքավորիչի արագությունից։

· Ինչպես լիցքերը վանում են, ի տարբերություն լիցքերի ձգման:

SI միավոր - կախազարդ

Տարրական մասնիկը ամենափոքր, անբաժանելի, կառուցվածք չունեցող մասնիկն է:

Օրինակ՝ ատոմում. էլեկտրոն ( , պրոտոն ( նեյտրոն ( .

Տարրական մասնիկը կարող է լիցք ունենալ կամ չունենալ. , ,

Տարրական լիցքը տարրական մասնիկին պատկանող լիցքն է՝ ամենափոքրը, անբաժանելիը։

Տարրական լիցք - էլեկտրոնային լիցքավորման մոդուլ.

Էլեկտրոնի և պրոտոնի լիցքերը թվայինորեն հավասար են, բայց հակառակ նշանով.

Մարմինների էլեկտրիֆիկացում.
Ի՞նչ է նշանակում «մակրոսկոպիկ մարմինը լիցքավորված է»: Ինչն է որոշում ցանկացած մարմնի լիցքավորումը:

Բոլոր մարմինները կազմված են ատոմներից, որոնք ներառում են դրական լիցքավորված պրոտոններ, բացասական լիցքավորված էլեկտրոններ և չեզոք մասնիկներ՝ նեյտրոններ։ . Պրոտոններն ու նեյտրոնները ատոմային միջուկների մի մասն են, էլեկտրոնները կազմում են ատոմների էլեկտրոնային թաղանթը։

Չեզոք ատոմում միջուկի պրոտոնների թիվը հավասար է թաղանթի էլեկտրոնների թվին։

Չեզոք ատոմներից բաղկացած մակրոսկոպիկ մարմինները էլեկտրականորեն չեզոք են։

Տվյալ նյութի ատոմը կարող է կորցնել մեկ կամ մի քանի էլեկտրոն կամ ստանալ լրացուցիչ էլեկտրոն։ Այս դեպքերում չեզոք ատոմը վերածվում է դրական կամ բացասական լիցքավորված իոնի։

Մարմինների էլեկտրիֆիկացում– էլեկտրական լիցքավորված մարմիններ էլեկտրական չեզոքներից ստանալու գործընթացը։

Մարմինները էլեկտրականանում են միմյանց հետ շփվելիս:

Շփվելիս էլեկտրոնների մի մասը մի մարմնից անցնում է մյուսին, երկու մարմիններն էլ էլեկտրականանում են, այսինքն. ստանալ հավասար մեծությամբ և հակառակ նշանով լիցքեր.
էլեկտրոնների «ավելցուկը» պրոտոնների համեմատ ստեղծում է «-» լիցք մարմնում.
Պրոտոնների համեմատ էլեկտրոնների «բացակայությունը» մարմնում առաջացնում է «+» լիցք։
Ցանկացած մարմնի լիցքավորումը որոշվում է պրոտոնների համեմատ ավելցուկային կամ անբավարար էլեկտրոնների քանակով։

Լիցքը կարող է փոխանցվել մի մարմնից մյուսին միայն այն մասերում, որոնք պարունակում են ամբողջ թվով էլեկտրոններ: Այսպիսով, մարմնի էլեկտրական լիցքը դիսկրետ մեծություն է, որը էլեկտրոնի լիցքի բազմապատիկն է.

Հոդվածի բովանդակությունը

ԷԼԵԿՏՐՈՆ,բացասական էլեկտրական լիցքով տարրական մասնիկ, որը բոլոր ատոմների մաս է կազմում, հետևաբար՝ ցանկացած սովորական նյութի։ Այն էլեկտրական լիցքավորված մասնիկներից ամենաթեթևն է։ Էլեկտրոնները ներգրավված են գրեթե բոլոր էլեկտրական երեւույթներում: Մետաղում որոշ էլեկտրոններ կապված չեն ատոմների հետ և կարող են ազատ շարժվել՝ մետաղները դարձնելով էլեկտրական հոսանքի լավ հաղորդիչներ։ Պլազմայում, այսինքն. Իոնացված գազում դրական լիցքավորված ատոմները նույնպես ազատ են շարժվում, բայց, ունենալով շատ ավելի մեծ զանգված, դրանք շատ ավելի դանդաղ են շարժվում, քան էլեկտրոնները, և, հետևաբար, ավելի փոքր ներդրում ունեն էլեկտրական հոսանքի մեջ: Իր ցածր զանգվածի պատճառով էլեկտրոնը պարզվեց, որ մասնիկը ամենաշատն է ներգրավված քվանտային մեխանիկայի, հարաբերականության մասնակի տեսության և դրանց միավորման մեջ՝ հարաբերական քվանտային դաշտի տեսության զարգացման մեջ։ Ենթադրվում է, որ այն հավասարումները, որոնք նկարագրում են էլեկտրոնների վարքը բոլոր իրատեսական իրագործելի ֆիզիկական պայմաններում, այժմ լիովին հայտնի են: (Սակայն այս հավասարումները լուծելը մեծ թվով էլեկտրոններ պարունակող համակարգերի համար, ինչպիսիք են պինդ մարմինները և խտացրած նյութերը, դեռևս հղի է դժվարություններով):

Բոլոր էլեկտրոնները նույնական են և ենթարկվում են Ֆերմի-Դիրակի վիճակագրությանը: Այս հանգամանքն արտահայտված է Պաուլիի սկզբունքով, ըստ որի երկու էլեկտրոնները չեն կարող լինել նույն քվանտային վիճակում։ Պաուլիի սկզբունքի հետևանքներից մեկն այն է, որ ամենաթույլ կապված էլեկտրոնների՝ վալենտային էլեկտրոնների վիճակները, որոնք որոշում են. քիմիական հատկություններատոմներ - կախված են ատոմային թվից (լիցքի համարը), որը հավասար է ատոմի էլեկտրոնների թվին։ Ատոմային համարըհավասար է նաև միջուկի լիցքին՝ արտահայտված պրոտոնային լիցքի միավորներով ե. Մյուս հետևանքն այն է, որ էլեկտրոնային «ամպերը», որոնք պարուրում են ատոմների միջուկները, դիմակայում են դրանց համընկնմանը, ինչի արդյունքում սովորական նյութը հակված է զբաղեցնելու որոշակի տարածություն։ Ինչպես վայել է տարրական մասնիկին, էլեկտրոնի հիմնական բնութագրերի թիվը փոքր է, այն է՝ զանգվածը ( մ էլ» 0,51 ՄէՎ » 0,91 H 10 –27 գ), լիցքավորում (- ե«- 1.6H 10 –19 Kl) և պտտել (1/2 ћ » 1/ 2 H 0,66 H 10 –33 JH s, որտեղ է Պլանկի հաստատունը հ, բաժանված է 2-ի էջ) Դրանց միջոցով արտահայտվում են էլեկտրոնի մյուս բոլոր բնութագրերը, օրինակ՝ մագնիսական մոմենտը (» 1.001 մ 3 » 1.001H 0.93H 10 –23 J/T), բացառությամբ էլեկտրոնների թույլ փոխազդեցությունը բնութագրող ևս երկու հաստատունների ( սմ. ստորև).

Առաջին ցուցումները, որ էլեկտրաէներգիան շարունակական հոսք չէ, այլ փոխանցվում է դիսկրետ մասերով, ստացվել են էլեկտրոլիզի վրա կատարված փորձերում: Արդյունքը եղավ Ֆարադեյի օրենքներից մեկը (1833). Յուրաքանչյուր իոնի լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքի ամբողջ բազմապատիկին, որն այժմ կոչվում է տարրական լիցք։ ե. «Էլեկտրոն» անվանումն ի սկզբանե վերաբերում էր այս տարրական լիցքին։ Էլեկտրոնը գտնվում է ժամանակակից իմաստԲառերը հայտնաբերվել են Ջ. Թոմսոնի կողմից 1897 թվականին: Այնուհետև արդեն հայտնի էր, որ հազվագյուտ գազում էլեկտրական լիցքաթափման ժամանակ առաջանում են «կաթոդային ճառագայթներ», որոնք կրում են բացասական էլեկտրական լիցք և անցնում կաթոդից (բացասական լիցքավորված էլեկտրոդից) դեպի անոդ: (դրական լիցքավորված էլեկտրոդ): Ուսումնասիրելով էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի ազդեցությունը կաթոդային ճառագայթների վրա՝ Թոմսոնը եկել է այն եզրակացության. եթե ենթադրենք, որ ճառագայթը բաղկացած է մասնիկներից, որոնց լիցքը չի գերազանցում իոնների տարրական լիցքը։ ե, ապա այդպիսի մասնիկների զանգվածը հազարավոր անգամ փոքր կլինի ատոմի զանգվածից։ (Իրոք, էլեկտրոնի զանգվածը մոտավորապես 1/1837 է ամենաթեթև ատոմի` ջրածնի զանգվածի 1/1837-ը:) Դրանից քիչ առաջ Հ. Լորենցը և Պ. Զեմանը արդեն ապացույցներ էին ձեռք բերել, որ էլեկտրոնները ատոմների մաս են կազմում. ազդեցության ուսումնասիրություններ: մագնիսական դաշտատոմային սպեկտրների վրա (Զեմանի էֆեկտը) ցույց է տվել, որ ատոմի լիցքավորված մասնիկները, որոնց առկայության պատճառով լույսը փոխազդում է ատոմի հետ, ունեն լիցք-զանգվածի նույն հարաբերակցությունը, ինչ Թոմսոնի կողմից սահմանված կաթոդային ճառագայթների մասնիկների համար։

Ատոմում էլեկտրոնի վարքագիծը նկարագրելու առաջին փորձը կապված էր ատոմի Բորի մոդելի հետ (1913 թ.)։ Էլեկտրոնի ալիքային բնույթի գաղափարը, որը առաջ քաշեց Լ. դե Բրոյլը (1924 թ.) (և փորձնականորեն հաստատվեց Կ. Դևիսսոնի և Լ. Գերմերի կողմից 1927 թվականին), հիմք հանդիսացավ Է. Շրյոդինգերի կողմից մշակված ալիքային մեխանիկայի համար։ 1926 թ. Միևնույն ժամանակ, հիմնվելով Ս. Գաուդսմիթի և Ջ. Ուլենբեկի (1925 թ.) ատոմային սպեկտրների վերլուծության վրա, եզրակացրեցին, որ էլեկտրոնն ունի սպին։ Էլեկտրոնի խիստ ալիքային հավասարումը ստացվել է Պ.Դիրակի կողմից (1928 թ.): Դիրակի հավասարումը համապատասխանում է հարաբերականության մասնակի տեսությանը և ադեկվատ կերպով նկարագրում է էլեկտրոնի սպինն ու մագնիսական մոմենտը (առանց ճառագայթման ուղղումները հաշվի առնելու)։

Դիրակի հավասարումը ենթադրում էր մեկ այլ մասնիկի գոյություն՝ դրական էլեկտրոն կամ պոզիտրոն, նույն զանգվածի և սպինի արժեքներով, ինչ էլեկտրոնը, բայց էլեկտրական լիցքի և մագնիսական պահի հակառակ նշանով: Ֆորմալ կերպով, Դիրակի հավասարումը թույլ է տալիս գոյություն ունենալ էլեկտրոնի ընդհանուր էներգիայով մս 2 (մս 2 – էլեկտրոնի հանգիստ էներգիա), կամ Ј – մս 2 ; Էլեկտրոնների ճառագայթային անցումների բացակայությունը դեպի բացասական էներգիաներ ունեցող վիճակներ կարելի է բացատրել ենթադրելով, որ այդ վիճակներն արդեն զբաղված են էլեկտրոններով, այնպես որ, ըստ Պաուլիի սկզբունքի, լրացուցիչ էլեկտրոնների տեղ չկա: Եթե ​​բացասական էներգիա ունեցող էլեկտրոնների այս Դիրակյան «ծովից» հեռացվի մեկ էլեկտրոն, ապա ստացված էլեկտրոնային «անցքը» իրեն կդրսևորի դրական լիցքավորված էլեկտրոնի պես: Պոզիտրոնը տիեզերական ճառագայթներում հայտնաբերել է Կ.Անդերսոնը (1932թ.):

Ժամանակակից տերմինաբանության համաձայն՝ էլեկտրոնը և պոզիտրոնը հակամասնիկներ են միմյանց նկատմամբ։ Համաձայն հարաբերական քվանտային մեխանիկայի՝ ցանկացած տեսակի մասնիկների համար կան համապատասխան հակամասնիկներ (էլեկտրականորեն չեզոք մասնիկի հակամասնիկը կարող է համընկնել դրա հետ)։ Առանձին պոզիտրոնը նույնքան կայուն է, որքան էլեկտրոնը, որի կյանքի տևողությունը անսահման է, քանի որ էլեկտրոնի լիցքով ավելի թեթև մասնիկներ չկան: Սակայն սովորական նյութում պոզիտրոնը վաղ թե ուշ միավորվում է էլեկտրոնի հետ։ (Սկզբում էլեկտրոնը և պոզիտրոնը կարող են հակիրճ ձևավորել «ատոմ»՝ պոզիտրոնիում, որը նման է ջրածնի ատոմին, որտեղ պոզիտրոնը կատարում է պրոտոնի դեր:) Այս միացման գործընթացը կոչվում է էլեկտրոն-պոզիտրոն ոչնչացում; դրանում պահպանվում են ընդհանուր էներգիան, իմպուլսը և անկյունային իմպուլսը, իսկ էլեկտրոնն ու պոզիտրոնը վերածվում են գամմա քվանտաների կամ ֆոտոնների, որոնցից սովորաբար երկուսը կան: (Էլեկտրոնների «ծովի» տեսանկյունից այս գործընթացը էլեկտրոնի ճառագայթային անցումն է, այսպես կոչված, անցքի՝ չզբաղված վիճակ բացասական էներգիայով:) Եթե էլեկտրոնի և պոզիտրոնի արագությունները շատ բարձր չեն: , ապա երկու գամմա քվանտներից յուրաքանչյուրի էներգիան մոտավորապես հավասար է մս 2. Այս բնորոշ ոչնչացման ճառագայթումը թույլ է տալիս հայտնաբերել պոզիտրոններ: Օրինակ, նման ճառագայթում նկատվել է մեր Գալակտիկայի կենտրոնից: Էլեկտրամագնիսական էներգիան էլեկտրոնի և պոզիտրոնի վերածելու հակառակ գործընթացը կոչվում է էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի ծնունդ։ Սովորաբար, բարձր էներգիայի գամմա քվանտը «վերափոխվում» է նման զույգի, երբ թռչում է ատոմային միջուկին մոտ (միջուկի էլեկտրական դաշտը անհրաժեշտ է, քանի որ էներգիայի և իմպուլսի պահպանման օրենքները խախտվում են, երբ մեկ ֆոտոն է. վերածվում է էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի): Մեկ այլ օրինակ է թթվածնի իզոտոպի՝ 16 O միջուկի առաջին գրգռված վիճակի քայքայումը:

Էլեկտրոնների արտանետումը ուղեկցվում է միջուկների ռադիոակտիվության տեսակներից մեկով։ Սա բետա քայքայումն է, մի գործընթաց, որը պայմանավորված է թույլ փոխազդեցությամբ, որի ժամանակ մայր միջուկում նեյտրոնը վերածվում է պրոտոնի: Քայքայման անվանումը գալիս է «բետա ճառագայթներ» անունից, որը պատմականորեն վերագրվում է ռադիոակտիվ ճառագայթման տեսակներից մեկին, որոնք, ինչպես պարզվեց, արագ էլեկտրոններ են: Այս ճառագայթման էլեկտրոնների էներգիան ֆիքսված արժեք չունի, քանի որ (ըստ Է. Ֆերմիի առաջ քաշած վարկածի) բետա քայքայման ժամանակ մեկ այլ մասնիկ է արձակվում՝ նեյտրինոն, որը տանում է ընթացքում թողարկված էներգիայի մի մասը։ միջուկային փոխակերպում. Հիմնական գործընթացը հետևյալն է.

Նեյտրոն ® պրոտոն + էլեկտրոն + հականեյտրինո:

Արտանետվող էլեկտրոնը չի պարունակվում նեյտրոնում. Էլեկտրոնի և հականեյտրինոյի տեսքը ներկայացնում է «զույգի ծնունդը» էներգիայից և էլեկտրական լիցքից, որը թողարկվում է միջուկային փոխակերպման ժամանակ: Գոյություն ունի նաև պոզիտրոնների արտանետումով բետա քայքայում, որի դեպքում միջուկում գտնվող պրոտոնը վերածվում է նեյտրոնի։ Նմանատիպ փոխակերպումներ կարող են տեղի ունենալ նաև էլեկտրոնների կլանման արդյունքում. կոչվում է համապատասխան գործընթացը TO- գրավել. Էլեկտրոններ և պոզիտրոններ արտանետվում են այլ մասնիկների, օրինակ՝ մյուոնների բետա քայքայման ժամանակ։

Դերը գիտության և տեխնոլոգիայի մեջ:

Արագ էլեկտրոնները լայնորեն օգտագործվում են ժամանակակից գիտև տեխնոլոգիա։ Դրանք օգտագործվում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթում արտադրելու համար, օրինակ՝ ռենտգենյան ճառագայթներ, որոնք առաջանում են նյութի հետ արագ էլեկտրոնների փոխազդեցությունից և սինքրոտրոնային ճառագայթում առաջացնելու համար, որն առաջանում է, երբ նրանք շարժվում են ուժեղ մագնիսական դաշտում։ Արագացված էլեկտրոնները օգտագործվում են ուղղակիորեն, օրինակ, էլեկտրոնային մանրադիտակում կամ ավելի բարձր էներգիաներով միջուկները զննելու համար: (Նման ուսումնասիրություններում հայտնաբերվել է միջուկային մասնիկների քվարկային կառուցվածքը:) Գերբարձր էներգիաների էլեկտրոնները և պոզիտրոնները օգտագործվում են էլեկտրոն-պոզիտրոնային պահեստավորման օղակներում՝ մասնիկների արագացուցիչներին նման տեղակայանքներում: Իրենց ոչնչացման շնորհիվ պահեստային օղակները հնարավորություն են տալիս ստանալ շատ մեծ զանգվածով տարրական մասնիկներ՝ բարձր արդյունավետությամբ։

Ամբողջ նյութը կազմված է տարրերից։ Բայց ինչո՞ւ է մեզ շրջապատող ամեն ինչ այդքան տարբեր: Պատասխանը կապված է մանր մասնիկների հետ։ Դրանք կոչվում են պրոտոններ։ Ի տարբերություն էլեկտրոնների, որոնք ունեն բացասական լիցք, այս տարրական մասնիկներն ունեն դրական լիցք։ Որոնք են այս մասնիկները և ինչպես են դրանք գործում:

Պրոտոններն ամենուր են

Ո՞ր տարրական մասնիկն ունի դրական լիցք: Այն ամենը, ինչ կարելի է դիպչել, տեսնել և զգալ, կազմված է ատոմներից՝ ամենափոքր շինանյութերից, որոնք կազմում են պինդ մարմիններ, հեղուկներ և գազեր: Դրանք չափազանց փոքր են՝ ուշադիր նայելու համար, բայց դրանք կազմում են այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են ձեր համակարգիչը, ձեր խմած ջուրը և նույնիսկ շնչած օդը: Ատոմների բազմաթիվ տեսակներ կան, այդ թվում՝ թթվածնի, ազոտի և երկաթի ատոմները։ Այս տեսակներից յուրաքանչյուրը կոչվում է տարրեր:

Դրանցից մի քանիսը գազեր են (թթվածին): Նիկելի տարրն ունի արծաթափայլ գույն։ Կան այլ առանձնահատկություններ, որոնք տարբերում են այս փոքրիկ մասնիկները միմյանցից: Ինչո՞վ են իրականում տարբերվում այս տարրերը: Պատասխանը պարզ է՝ նրանց ատոմներն ունեն տարբեր քանակի պրոտոններ։ Այս տարրական մասնիկը դրական լիցք ունի և գտնվում է ատոմի կենտրոնի ներսում։

Բոլոր ատոմները եզակի են

Ատոմները շատ նման են, բայց պրոտոնների տարբեր քանակությունը նրանց դարձնում է տարրի յուրահատուկ տեսակ։ Օրինակ՝ թթվածնի ատոմներն ունեն 8 պրոտոն, ջրածնի ատոմները՝ ընդամենը 1, իսկ ոսկու ատոմները՝ 79։ Ատոմի մասին շատ բան կարող ես ասել՝ միայն նրա պրոտոնները հաշվելով։ Այս տարրական մասնիկները գտնվում են հենց միջուկում: Սկզբում համարվում էր, որ դրանք հիմնարար մասնիկներ են, սակայն վերջին հետազոտությունները ցույց են տվել, որ պրոտոնները կազմված են ավելի փոքր բաղադրիչներից, որոնք կոչվում են քվարկներ:

Ի՞նչ է պրոտոնը:

Ո՞ր տարրական մասնիկն ունի դրական լիցք: Սա պրոտոն է: Այսպես են կոչվում յուրաքանչյուր ատոմի միջուկում հայտնաբերված ենթաատոմային մասնիկը։ Փաստորեն, յուրաքանչյուր ատոմում պրոտոնների թիվը ատոմային թիվն է։ Մինչեւ վերջերս այն համարվում էր հիմնարար մասնիկ։ Այնուամենայնիվ, նոր տեխնոլոգիան հանգեցրեց նրան, որ պրոտոնը կազմված է ավելի փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում են քվարկներ: Քվարկը նյութի հիմնարար մասնիկ է, որը միայն վերջերս է հայտնաբերվել:

Որտեղի՞ց են առաջանում պրոտոնները:

Դրական լիցք ունեցող տարրական մասնիկը կոչվում է պրոտոն։ Այս տարրերը կարող են առաջանալ անկայուն նեյտրոնների առաջացման արդյունքում։ Մոտ 900 վայրկյան հետո նեյտրոնը, որը ցատկում է միջուկից, կքայքայվի ատոմի այլ տարրական մասնիկների՝ պրոտոնի, էլեկտրոնի և հականեյտրինոյի:

Ի տարբերություն նեյտրոնի, ազատ պրոտոնը կայուն է։ Երբ ազատ պրոտոնները փոխազդում են միմյանց հետ, նրանք ձևավորում են Մեր արևը, ինչպես Տիեզերքի մյուս աստղերը, հիմնականում կազմված է ջրածնից: Պրոտոնը ամենափոքր տարրական մասնիկն է, որն ունի +1 լիցք։ Էլեկտրոնն ունի -1 լիցք, իսկ նեյտրոնն ընդհանրապես լիցք չունի։

Ենթաատոմային մասնիկներ՝ տեղակայումը և լիցքը

Տարրերը բնութագրվում են ենթաատոմային տարրական մասնիկների՝ պրոտոնների, նեյտրոնների և էլեկտրոնների բաղադրությամբ։ Առաջին երկու խմբերը գտնվում են ատոմի միջուկում (կենտրոնում) և ունեն մեկ ատոմային զանգված։ Էլեկտրոնները գտնվում են միջուկից դուրս՝ «թաղանթ» կոչվող շրջաններում։ Նրանք գրեթե ոչինչ չեն կշռում: Ատոմային զանգվածը հաշվարկելիս ուշադրություն է դարձվում միայն պրոտոններին և նեյտրոններին։ Ատոմի զանգվածը նրանց գումարն է։

Ամփոփելով մոլեկուլի բոլոր ատոմների ատոմային զանգվածը՝ մենք կարող ենք գնահատել մոլեկուլային զանգվածը, որն արտահայտվում է ատոմային զանգվածի միավորներով (կոչվում են Դալտոններ)։ Ծանր մասնիկներից յուրաքանչյուրը (նեյտրոն, պրոտոն) կշռում է մեկ ատոմային զանգված, ուստի հելիումի (He) ատոմը, որն ունի երկու պրոտոն, երկու նեյտրոն և երկու էլեկտրոն, կշռում է մոտ չորս ատոմային զանգվածի միավոր (երկու պրոտոն գումարած երկու նեյտրոն)։ Բացի գտնվելու վայրից և զանգվածից, յուրաքանչյուր ենթաատոմային մասնիկ ունի «լիցք» կոչվող հատկություն։ Այն կարող է լինել «դրական» կամ «բացասական»։

Նույն լիցք ունեցող տարրերը հակված են միմյանց արտացոլելու, իսկ հակառակ լիցքերով առարկաները հակված են գրավելու միմյանց: Ո՞ր տարրական մասնիկն ունի դրական լիցք: Սա պրոտոն է: Նեյտրոններն ընդհանրապես լիցք չունեն, ինչը միջուկին տալիս է ընդհանուր դրական լիցք: Յուրաքանչյուր էլեկտրոն ունի բացասական լիցք, որն իր ուժով հավասար է պրոտոնի դրական լիցքին։ Միջուկի էլեկտրոններն ու պրոտոնները ձգվում են միմյանց, և դա այն ուժն է, որը պահում է ատոմը միասին, նման է ձգողության ուժին, որը Լուսինը պահում է Երկրի շուրջը ուղեծրում:

Կայուն ենթաատոմային մասնիկ

Ո՞ր տարրական մասնիկն ունի դրական լիցք: Պատասխանը հայտնի է՝ պրոտոն։ Բացի այդ, այն մեծությամբ հավասար է էլեկտրոնի միավորի լիցքին։ Այնուամենայնիվ, նրա զանգվածը հանգիստ վիճակում կազմում է 1,67262 × 10 -27 կգ, ինչը 1836 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից։ Պրոտոնները էլեկտրականորեն չեզոք մասնիկների հետ միասին, որոնք կոչվում են նեյտրոններ, կազմում են բոլոր ատոմային միջուկները, բացառությամբ ջրածնի: Սրա յուրաքանչյուր միջուկը քիմիական տարրունի նույն քանակությամբ պրոտոններ: Այս տարրի ատոմային թիվը որոշում է նրա դիրքը պարբերական աղյուսակում։

Պրոտոնի հայտնաբերում

Դրական լիցք ունեցող տարրական մասնիկը պրոտոնն է, որի հայտնաբերումը վերաբերում է ատոմային կառուցվածքի ամենավաղ ուսումնասիրություններին։ Ուսումնասիրելով իոնացված գազային ատոմների և մոլեկուլների հոսքերը, որոնցից հեռացվել են էլեկտրոնները, հայտնաբերվեց դրական մասնիկ, որն իր զանգվածով հավասար է ջրածնի ատոմին: (1919) ցույց տվեց, որ ազոտը, երբ ռմբակոծվում է ալֆա մասնիկներով, արտանետում է այն, ինչ թվում է ջրածին: 1920 թվականին նա ջրածնի միջուկներից մեկուսացրեց տարրական մասնիկը՝ այն անվանելով պրոտոն։

Բարձր էներգիայի մասնիկների ֆիզիկայի հետազոտությունը քսաներորդ դարի վերջում կատարելագործեց պրոտոնի բնույթի կառուցվածքային ըմբռնումը ենթաատոմային մասնիկների խմբի մեջ: Ապացուցված է, որ պրոտոնները և նեյտրոնները կազմված են ավելի փոքր մասնիկներից և դասակարգվում են որպես բարիոններ՝ մասնիկներ, որոնք կազմված են նյութի երեք տարրական միավորներից, որոնք հայտնի են որպես քվարկներ:

Ենթաատոմային մասնիկ. դեպի մեծ միասնական տեսություն

Ատոմը նյութի փոքր կտոր է, որը ներկայացնում է կոնկրետ տարր: Որոշ ժամանակ ենթադրվում էր, որ դա նյութի ամենափոքր մասնիկն է, որը կարող է գոյություն ունենալ: Բայց ներս վերջ XIXդարում և 20-րդ դարի սկզբին գիտնականները պարզեցին, որ ատոմները կազմված են որոշակի ենթաատոմային մասնիկներից, և անկախ նրանից, թե ինչ տարր է, նույն ենթաատոմային մասնիկները կազմում են ատոմը: Տարբեր ենթաատոմային մասնիկների թիվը միակ բանն է, որ փոխվում է։

Գիտնականներն այժմ գիտակցում են, որ կան բազմաթիվ ենթաատոմային մասնիկներ: Բայց քիմիայում հաջողակ լինելու համար դուք իսկապես պետք է գործ ունենաք միայն երեք հիմնականների հետ՝ պրոտոններ, նեյտրոններ և էլեկտրոններ: Նյութը կարող է էլեկտրական լիցքավորվել երկու եղանակներից մեկով՝ դրական կամ բացասական:

Ի՞նչ է կոչվում դրական լիցք ունեցող տարրական մասնիկը: Պատասխանը պարզ է՝ պրոտոնն է, որը կրում է մեկ միավոր դրական լիցք։ Իսկ բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների առկայության պատճառով ատոմն ինքնին չեզոք է։ Երբեմն որոշ ատոմներ կարող են ձեռք բերել կամ կորցնել էլեկտրոններ և լիցք ստանալ: Այս դեպքում դրանք սովորաբար կոչվում են իոններ:

Ատոմի տարրական մասնիկներ՝ կարգավորված համակարգ

Ատոմն ունի համակարգված և կարգավորված կառուցվածք, որն ապահովում է կայունությունը և պատասխանատու է նյութի բոլոր տեսակի հատկությունների համար։ Դրանց ուսումնասիրությունը սկսվել է ավելի քան հարյուր տարի առաջ, և մինչ այժմ մենք արդեն շատ բան գիտենք դրանց մասին: Գիտնականները պարզել են, որ ատոմի մեծ մասը դատարկ է և սակավ բնակեցված «էլեկտրոններով»։ Դրանք բացասաբար լիցքավորված թեթև մասնիկներ են, որոնք պտտվում են կենտրոնական ծանր մասի շուրջ, որը կազմում է ատոմի ընդհանուր զանգվածի 99,99%-ը։ Ավելի հեշտ էր պարզել էլեկտրոնների բնույթը, սակայն բազմաթիվ հնարամիտ ուսումնասիրություններից հետո հայտնի դարձավ, որ միջուկը ներառում է դրական պրոտոններ և չեզոք նեյտրոններ։

Տիեզերքի յուրաքանչյուր միավոր կազմված է ատոմներից

Նյութի հատկությունների մեծ մասը հասկանալու բանալին այն է, որ մեր տիեզերքի յուրաքանչյուր միավոր կազմված է ատոմներից: Կան 92 բնական ատոմների տեսակներ, որոնք ձևավորում են մոլեկուլներ, միացություններ և այլ տեսակի նյութեր՝ ստեղծելու մեզ շրջապատող բարդ աշխարհը: Թեև «ատոմ» անվանումը ծագել է հունարեն átomos բառից, որը նշանակում է «անբաժանելի», ժամանակակից ֆիզիկան ցույց է տվել, որ այն նյութի վերջնական շինարարական նյութը չէ և իրականում «բաժանվում» է ենթաատոմային մասնիկների։ Նրանք իրական հիմնարար սուբյեկտներն են, որոնք կազմում են ամբողջ աշխարհը:

719. Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենք

720. Էլեկտրական լիցքերով մարմիններ տարբեր նշան, …

Նրանք ձգվում են միմյանց:

721. Միանման մետաղական գնդիկները, որոնք լիցքավորված են հակադիր լիցքերով q 1 = 4q և q 2 = -8q, շփվել են և իրարից հեռացվել նույն հեռավորության վրա: Գնդակներից յուրաքանչյուրն ունի լիցք

q 1 = -2q և q 2 = -2q

723. Դրական լիցք ունեցող կաթիլը (+2e) լուսավորվելիս կորցրել է մեկ էլեկտրոն: Անկման լիցքը հավասարվեց

724. Միանման մետաղական գնդիկները, որոնք լիցքավորված են q 1 = 4q, q 2 = - 8q և q 3 = - 2q լիցքերով, շփվել են և իրարից հեռացվել նույն հեռավորության վրա: Գնդակներից յուրաքանչյուրը կունենա լիցքավորում

q 1 = - 2q, q 2 = - 2q և q 3 = - 2q

725. Միանման մետաղական գնդիկները, որոնք լիցքավորված են q 1 = 5q և q 2 = 7q լիցքերով, շփման մեջ են մտցվել և բաժանվել են նույն հեռավորության վրա, իսկ այնուհետև q 3 = -2q լիցքով երկրորդ և երրորդ գնդիկները շփվել են և բաժանվել: նույն հեռավորության վրա: Գնդակներից յուրաքանչյուրը կունենա լիցքավորում

q 1 = 6q, q 2 = 2q և q 3 = 2q

726. Միանման մետաղական գնդիկները, որոնք լիցքավորված են q 1 = - 5q և q 2 = 7q լիցքերով, շփման մեջ են մտցվել և բաժանվել նույն հեռավորության վրա, իսկ հետո q 3 = 5q լիցքով երկրորդ և երրորդ գնդիկները շփվել են և բաժանվել։ նույն հեռավորության վրա: Գնդակներից յուրաքանչյուրը կունենա լիցքավորում

q 1 =1q, q 2 = 3q և q 3 = 3q

727. Կան չորս միանման մետաղական գնդիկներ՝ լիցքերով q 1 = 5q, q 2 = 7q, q 3 = -3q և q 4 = -1q: Սկզբում կապի մեջ են մտել q 1 և q 2 (լիցքավորման 1-ին համակարգ) լիցքերը և իրարից բաժանվել նույն հեռավորության վրա, իսկ հետո շփվել են q 4 և q 3 (լիցքավորման 2-րդ համակարգ) լիցքերը։ Այնուհետև 1-ին և 2-րդ համակարգերից վերցրեցին մեկական լիցքավորում և կապի մեջ մտցրին և տեղափոխեցին նույն հեռավորության վրա: Այս երկու գնդակները լիցք կունենան

728. Կան չորս միանման մետաղական գնդիկներ՝ լիցքերով q 1 = -1q, q 2 = 5q, q 3 = 3q և q 4 = -7q: Նախ, q 1 և q 2 (լիցքավորման 1 համակարգ) լիցքերը շփվեցին և հեռացվեցին նույն հեռավորության վրա, իսկ հետո շփվեցին q 4 և q 3 (լիցքավորման համակարգ 2) լիցքերը։ Այնուհետև 1-ին և 2-րդ համակարգերից վերցրեցին մեկական լիցքավորում և կապի մեջ դրեցին և տեղափոխեցին նույն հեռավորության վրա: Այս երկու գնդակները լիցք կունենան

729.Ատոմը դրական լիցք ունի

Հիմնական.

730. Թթվածնի ատոմի միջուկի շուրջ ութ էլեկտրոն է շարժվում։ Թթվածնի ատոմի միջուկում պրոտոնների թիվը կազմում է

731.Էլեկտրոնի էլեկտրական լիցքն է

-1,6 · 10 -19 Կլ.

732. Պրոտոնի էլեկտրական լիցքն է

1.6 · 10 -19 Կլ.

733. Լիթիումի ատոմի միջուկը պարունակում է 3 պրոտոն։ Եթե ​​միջուկի շուրջ պտտվում են 3 էլեկտրոններ, ապա

Ատոմը էլեկտրականորեն չեզոք է։

734. Ֆտորի միջուկում կա 19 մասնիկ, որից 9-ը պրոտոններ են։ Միջուկում նեյտրոնների թիվը և ֆտորի չեզոք ատոմում էլեկտրոնների թիվը

Նեյտրոններ և 9 էլեկտրոններ:

735. Եթե որևէ մարմնում պրոտոնների թիվը մեծ է էլեկտրոնների թվից, ապա մարմինն ամբողջությամբ.

Դրական լիցքավորված:

736. +3e դրական լիցք ունեցող կաթիլը ճառագայթման ժամանակ կորցրել է 2 էլեկտրոն։ Անկման լիցքը հավասարվեց

8·10 -19 Կլ.

737.Ատոմում բացասական լիցքը կրում է

Շելլ.

738. Եթե թթվածնի ատոմը վերածվում է դրական իոնի, ապա այն

Կորցրել է էլեկտրոն:

739.Ունի մեծ զանգված

Բացասական ջրածնի իոն:

740.Շփման արդյունքում ապակե ձողի մակերեւույթից հեռացվել է 5·10 10 էլեկտրոն: Էլեկտրական լիցքավորում փայտիկի վրա

(e = -1,6 10 -19 C)

8·10 -9 Կլ.

741.Շփման արդյունքում էբոնիտային ձողը ստացել է 5·10 10 էլեկտրոն: Էլեկտրական լիցքավորում փայտիկի վրա

(e = -1,6 10 -19 C)

-8·10 -9 Կլ.

742.Երկու կետային էլեկտրական լիցքերի Կուլոնյան փոխազդեցության ուժը, երբ նրանց միջև հեռավորությունը փոքրանում է 2 անգամ.

Կմեծանա 4 անգամ։

743.Երկու կետային էլեկտրական լիցքերի Կուլոնյան փոխազդեցության ուժը, երբ նրանց միջև հեռավորությունը փոքրանում է 4 անգամ.

կավելանա 16 անգամ։

744. Երկու կետով էլեկտրական լիցքեր միմյանց վրա գործում են Կուլոնի օրենքի համաձայն 1N ուժով: Եթե ​​նրանց միջև հեռավորությունը մեծացվի 2 անգամ, ապա այդ լիցքերի Կուլոնյան փոխազդեցության ուժը հավասար կլինի.

745.Երկու կետային լիցքեր միմյանց վրա գործում են 1Ն ուժով: Եթե ​​յուրաքանչյուր լիցքի մեծությունը մեծացվի 4 անգամ, ապա Կուլոնի փոխազդեցության ուժգնությունը հավասար կլինի.

746. Երկու կետային լիցքերի փոխազդեցության ուժը 25 Ն է։ Եթե նրանց միջև հեռավորությունը փոքրացվի 5 անգամ, ապա այդ լիցքերի փոխազդեցության ուժը կդառնա հավասար։

747. Երկու կետային լիցքերի Կուլոնյան փոխազդեցության ուժը, երբ նրանց միջև հեռավորությունը մեծանում է 2 անգամ

Կնվազի 4 անգամ։

748.Երկու կետային էլեկտրական լիցքերի Կուլոնյան փոխազդեցության ուժը, երբ նրանց միջև հեռավորությունը մեծանում է 4 անգամ.

Կնվազի 16 անգամ։

749. Կուլոնի օրենքի բանաձևը

.

750. Եթե +q և +q լիցքեր ունեցող 2 միանման մետաղական գնդակներ շփվեն և իրարից հեռացվեն նույն հեռավորության վրա, ապա փոխազդեցության ուժի մոդուլը.

Չի փոխվի։

751. Եթե 2 միանման մետաղական գնդիկներ ունեն +q և -q լիցքեր, գնդիկները շփվում են և իրարից հեռանում են նույն հեռավորության վրա, ապա փոխազդեցության ուժը.

Կդառնա հավասար 0-ի:

752. Երկու լիցքեր փոխազդում են օդում: Եթե ​​դրանք տեղադրվեն ջրի մեջ (ε = 81), առանց փոխելու նրանց միջև հեռավորությունը, ապա Կուլոնի փոխազդեցության ուժը.

կնվազի 81 անգամ։

753. 10 nC երկու լիցքերի փոխազդեցության ուժը, որոնք գտնվում են օդում միմյանցից 3 սմ հեռավորության վրա, հավասար է.

()

754. 1 μC և 10 nC լիցքերը օդում փոխազդում են 9 մՆ ուժով հեռավորության վրա։

()

755. Երկու էլեկտրոն, որոնք գտնվում են միմյանցից 3·10 -8 սմ հեռավորության վրա, ուժով ետ են մղվում ( ; e = - 1.6 10 -19 C)

2.56·10 -9 Ն.

756. Երբ լիցքից հեռավորությունը մեծանում է 3 անգամ, լարման մոդուլը էլեկտրական դաշտ

Կնվազի 9 անգամ։

757. Դաշտի ուժը մի կետում 300 N/C է: Եթե ​​լիցքը 1·10 -8 C է, ապա հեռավորությունը դեպի կետ

()

758. Եթե էլեկտրական դաշտ ստեղծող կետային լիցքից հեռավորությունը մեծանում է 5 անգամ, ապա էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը

Կնվազի 25 անգամ։

759.Կետային լիցքի դաշտի ուժգնությունը որոշակի կետում 4 N/C է: Եթե ​​լիցքից հեռավորությունը կրկնապատկվի, ապա լարումը հավասար կլինի

760.Նշեք էլեկտրական դաշտի ուժգնության բանաձևը ընդհանուր դեպքում:

761. Էլեկտրական դաշտերի սուպերպոզիցիոն սկզբունքի մաթեմատիկական նշում

762.Նշեք կետային էլեկտրական լիցքի ինտենսիվության բանաձեւը Q

.

763. Էլեկտրական դաշտի ուժգնության մոդուլը այն կետում, որտեղ գտնվում է լիցքը

1·10 -10 C-ը հավասար է 10 Վ/մ-ի: Լիցքի վրա ազդող ուժը հավասար է

1·10 -9 Ն.

765. Եթե 0,2 մ շառավղով մետաղական գնդակի մակերեսին բաշխված է 4·10 -8 C լիցք, ապա լիցքի խտությունը.

2,5·10 -7 C/m2:

766. Ուղղահայաց ուղղորդված միատեսակ էլեկտրական դաշտում առկա է 1·10 -9 գ զանգվածով և 3,2·10-17 C լիցք ունեցող փոշու մի մասնիկ: Եթե ​​փոշու հատիկի ձգողականությունը հավասարակշռված է էլեկտրական դաշտի ուժգնությամբ, ապա դաշտի ուժգնությունը հավասար է.

3·10 5 N/Cl.

767. 0,4 մ կողմ ունեցող քառակուսու երեք գագաթներում կան նույնական դրական լիցքեր՝ յուրաքանչյուրը 5·10 -9 C: Գտե՛ք լարվածությունը չորրորդ գագաթին

() 540 N/Cl.

768. Եթե երկու լիցքեր 5·10 -9 և 6·10 -9 C են այնպես, որ ետ մղվեն 12·10 -4 Ն ուժով, ապա գտնվում են հեռավորության վրա.

768. Եթե կետային լիցքի մոդուլը կրճատվում է 2 անգամ, իսկ հեռավորությունը լիցքից փոքրանում է 4 անգամ, ապա էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը տվյալ կետում.

Կմեծանա 8 անգամ։

Նվազում է.

770. Էլեկտրոնի լիցքի և պոտենցիալի արտադրյալն ունի չափ

Էներգիա.

771. Էլեկտրական դաշտի A կետի պոտենցիալը 100 Վ է, Բ կետում՝ 200 Վ: Էլեկտրական դաշտի ուժերի կատարած աշխատանքը A կետից B կետ 5 մC լիցք տեղափոխելիս հավասար է

-0,5 Ջ.

772. Լիցք +q և m զանգված ունեցող մասնիկը, որը գտնվում է E ինտենսիվությամբ և պոտենցիալով էլեկտրական դաշտի կետերում, ունի արագացում.

773. Էլեկտրոնը շարժվում է միատեսակ էլեկտրական դաշտում լարվածության գծի երկայնքով մեծ պոտենցիալ ունեցող կետից մինչև ավելի ցածր պոտենցիալ ունեցող կետ: Դրա արագությունն է

Աճող.

774. Այն ատոմը, որն իր միջուկում ունի մեկ պրոտոն, կորցնում է մեկ էլեկտրոն: Սա ստեղծում է

Ջրածնի իոն.

775. Վակուումում էլեկտրական դաշտը ստեղծվում է չորս կետային դրական լիցքերով, որոնք տեղադրված են a կողմ ունեցող քառակուսու գագաթներին։ Պոտենցիալը հրապարակի կենտրոնում է

776. Եթե կետային լիցքից հեռավորությունը փոքրանում է 3 անգամ, ապա դաշտային պոտենցիալը

Կմեծանա 3 անգամ։

777. Երբ կետային էլեկտրական լիցքը շարժվում է 12 Վ պոտենցիալ տարբերությամբ կետերի միջև, այս դեպքում լիցքը տեղափոխվում է

778.Լիցք q-ը էլեկտրաստատիկ դաշտի կետից տեղափոխվել է պոտենցիալ ունեցող կետ: Հետևյալ բանաձևերից որով.

1) 2) ; 3) կարող եք գտնել աշխատանքի շարժական լիցքավորում:

779. 2 N/C ուժգնությամբ միատեսակ էլեկտրական դաշտում 3 C լիցքը շարժվում է դաշտային գծերով 0,5 մ հեռավորության վրա Լիցքը տեղափոխելու համար էլեկտրական դաշտի ուժերի կատարած աշխատանքը հավասար է

780. Էլեկտրական դաշտը ստեղծվում է չորս կետով, ի տարբերություն a-ով քառակուսիի գագաթներում տեղադրված լիցքերի: Նման լիցքերը գտնվում են հակառակ գագաթներում: Պոտենցիալը հրապարակի կենտրոնում է

781. Միևնույն դաշտի գծի վրա միմյանցից 6 սմ հեռավորության վրա գտնվող կետերի պոտենցիալ տարբերությունը 60 Վ է: Եթե դաշտը միատարր է, ապա դրա ուժը

782.Պոտենցիալ տարբերության միավոր

1 V = 1 J/1 C:

783. Թողեք, որ լիցքը շարժվի E = 2 V/m ինտենսիվությամբ միատարր դաշտում 0,2 մ դաշտի գծով Գտեք այս պոտենցիալների տարբերությունը:

U = 0,4 Վ.

784. Պլանկի վարկածի համաձայն, ամբողջովին սև մարմինը էներգիա է արձակում

մասերով.

785. Ֆոտոնի էներգիան որոշվում է բանաձևով

1. E = pс 2. E=hv/c 3. E=h 4. E=mc2. 5. E=hv. 6.E=hc/

1, 4, 5, 6.

786. Եթե քվանտի էներգիան կրկնապատկվել է, ապա ճառագայթման հաճախականությունը

ավելացել է 2 անգամ։

787. Եթե 6 էՎ էներգիայով ֆոտոններն ընկնում են վոլֆրամի թիթեղի մակերևույթի վրա, ապա նրանց կողմից նոկաուտի ենթարկված էլեկտրոնների առավելագույն կինետիկ էներգիան 1,5 էՎ է։ Ֆոտոնի նվազագույն էներգիան, որի դեպքում հնարավոր է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը, վոլֆրամի համար հավասար է.

788. Հետևյալ պնդումը ճիշտ է.

1. Ֆոտոնի արագությունը լույսի արագությունից մեծ է։

2. Ֆոտոնի արագությունը ցանկացած նյութում փոքր է լույսի արագությունից:

3. Ֆոտոնի արագությունը միշտ հավասար է լույսի արագությանը։

4. Ֆոտոնի արագությունը մեծ է կամ հավասար է լույսի արագությանը։

5. Ֆոտոնի արագությունը ցանկացած նյութում փոքր է կամ հավասար է լույսի արագությանը:

789.Ռադիացիոն ֆոտոններն ունեն մեծ իմպուլս

Կապույտ.

790. Երբ տաքացած մարմնի ջերմաստիճանը նվազում է, ճառագայթման առավելագույն ինտենսիվությունը