電荷: 定義、種類、特性、方程式、電荷の公式および問題例

August 23, 2023
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こんにちは皆さん、電気料金を知っていますか？この機会に ナレッジ.co.idについて それが何であるかについて議論します電荷およびそれに関するその他の要素。理解を深めるために、以下の記事でその議論を一緒に見てみましょう。

電荷: 定義、種類、特性、方程式、電荷の公式および問題例

学生の皆さんはもちろん、家庭でも意識しているかどうかに関係なく、電気料金についてよく耳にしたことがあると思います。何かの中に互いに引き付けたり反発したりできる電荷の存在がよく見られます。他の。たとえば、ガラスを引き付けるプラスチックの引力があるのを見たことがあるでしょう。プラスチックが乾いた頭の髪にこすりつけられると、プラスチックが紙片を引き寄せる可能性があるので、自分で練習してください。近く。

電荷があるからこのようなことが起こりますが、上記の例だけでなく、もちろん他にもたくさんあります。私たちの日常生活の中で互いに引き付けたり反発したりする物体間の電荷の例日。したがって、高校生の皆さんにとって、電荷とは何かをよりよく理解し、習得することは非常に良いことです。物理学科の電荷モジュールが高校の物理学科の試験問題、学校の試験問題と試験問題の両方に頻繁に登場することは否定できません。全国。

電荷の定義

電荷は素粒子によって運ばれる性質または基本的な電荷であり、これらの素粒子に引力と斥力を経験させます。素粒子の電荷はプラスまたはマイナスのいずれかになります。 2 つの物体が同じ電荷を持っている場合、それらは反発し、異なる種類の電荷を持っている場合、2 つの物体は引き付けられます。電子や陽子などの素粒子や亜原子粒子は電荷を持っていることに注意してください。電子はマイナスに帯電し、陽子はプラスに帯電します。

電荷は何かが持つ基本的な電荷であり、これにより、隣り合って電荷を持つ他の物体に力がかかります。記号 Q は電荷を表すためによく使用されます。単位 Q の国際単位系 (Sang) はクーロン、つまり 6 です。 24 x 1018 の基本料金。

電荷の種類

電荷には次のような種類もあります。

正の電荷（プロトン）

ベンジャミン・フランクリンによれば、 プラスの電荷は通常、帯電したものと反発し合いますが、この場合、正の電荷は同じ種類であるため、互いに反対に作用するために起こります。拒否する。

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マイナスの電荷（電子）

ベンジャミン・フランクリンによれば、 アイテムのマイナスの電荷は、同様にマイナスの電荷を帯びたアイテムが存在する場合に判断できます。帯電したプラスチックと互いに反発し合うため、貨物が損傷しているかどうかを判断できます。ネガティブ。

より完全な説明は次のとおりです。

1電子の電荷=-1、6。 10～19クーロン
1 つの陽子の電荷 = +1.6。 10～19クーロン

物体の電荷は、それに含まれる陽子と電子の数によって決まります。

アイテムに過剰な電子がある場合 = プロトンの不足 (Σ 電子
Σ プロトン)、物体がマイナスに帯電するまで
アイテムに電子が欠けている場合 = 過剰な陽子 (Σ 電子 < Σ 陽子)、つまりアイテムは正に帯電します。
電子の数 = 陽子の数 (Σ 陽子 = Σ 電子) の場合、物体が帯電しない (中性電荷)

電荷の性質

帯電した物体を互いに近づけると、引力または斥力が生じることがあります。

引力は、近づけられた物体が異なる電荷（プラスとマイナスの電荷）を持っているときに発生します。

斥力は、近づけた物体が同じまたは同じ電荷（プラスならプラス、マイナスならマイナス）を持っているときに発生します。

したがって、帯電した物の特性は次のように要約できます。

同じ電荷を持つ物体は互いに反発します。
異なる電荷を持つ物体は互いに引き付け合います。

電荷方程式

Q = いいえ

どこ：

Q= 電荷（クーロン）

n= 電子の数

e = 電荷 – 1.6 x 10-19C

静電気現象は私たちの周りにあり、電荷にはプラスの電荷とマイナスの電荷があります。正電荷は陽子によって運ばれ、負電荷は電子によって運ばれます。電荷の単位「クーロン (C)」、プロトンの電荷 +1.6 x 10-19C、それ以外の場合は電子の電荷 -1.6x 10-19C。同じ符号の電荷は互いに反発し、異なる符号の電荷は互いに引き付け合います。

電荷の公式

電荷に適用される公式は、クーロンの法則からの数式です。クーロンの法則は、18 世紀後半にシャルル・オーギュスタン・ド・クーロンによって発見されました。この物理学分野のフランスの科学者は、クーロンの法則と呼ばれる法則を作成しました。この法律にはこう書かれています

「2つの電荷間の引力または反発力は電荷に比例し、2つの電荷を隔てる距離の2乗に反比例します。」

数学的に:

と

F = 引力 / 斥力 (ニュートン)

q = 電荷（クーロン）

r = 2 つの電荷間の距離

k= 定数 = 1/ 4πεo = 9 x 109 N.m2/ C2

εo = 真空/空気中の誘電率 = 8.85 x 10 – 12 C2/Nm2

電荷媒体が真空または空気媒体中にない場合、電荷 q1 と q2 の間の力の大きさは小さくなります。

F 空気 / 真空 < F 中

これは、空気以外の媒体における電気的誘電率の値が大きいためである。誘電率 εo を ε に置き換えると、次のようになります。

ε=εrε

真空中では εr の値は 1 ですが、空気中では εr は 1.0006 です。したがって、媒体内のクーロン力は次の式になります。

問題例

質量が 40 g、電荷 q1 = 1µC の物体が、無視できる質量の光の糸からぶら下がっています。項目の左隣には、-2μC の電荷を持つ電荷 q2 が配置されており、これにより項目の位置が左に移動します (下の図を参照)。 k = 9.109 Nm2 / C2 および Gram = 10ms-2 であることがわかっている場合は、ロープが感じる張力を決定します。

答え：

この質問に答えるには、まずクーロン力 (電荷引力) の大きさを決定し、次にロープの張力は、電荷の重さ q1 と力の 2 つの力の合力であるため、張力を求めるにはピタゴラスの法則を使用します。クーロン。

となることによって

電荷の質問に対する答え:

2 つの電荷間の引力が出会った後、ロープの張力を見つけるために、電荷の重さとの合力を求めます。

したがって、発生するロープの張力の大きさは 0.28 N になります。

したがって、からのレビューは、 ナレッジ.co.idについて について 電荷, あなたの洞察力と知識をさらに深めることができれば幸いです。訪問していただきありがとうございます。他の記事もぜひお読みください。

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