Eszkola

Ładunek elektryczny

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Jedną z cech materii jest ładunek elektryczny, którego wartość oznaczana jest symbolem \(q\), a jednostką jest kulomb [C]. Ładunek wartości 1C  jest ładunkiem przenoszonym przez prąd o natężeniu 1A w ciągu sekundy i jest to o ponad 1018 razy większa wartość od ładunku elementarnego - najmniejszej, niepodzielnej wartości ładunku, jaki może mieć ciało. Ładunek elektryczny dowolnego ciała jest całkowitą wielokrotnością ładunku elementarnego, oznaczanego \(e\). Co do wartości bezwzględnej jest to wartość ładunku protonu i elektronu.

\(e=1.6\cdot 10^{-19}C\)

Z tym zastrzeżeniem, że proton ma ładunek dodatni (+), a elektron ujemny (-). Atomy, które mają tyle samo elektronów i protonów, są elektrycznie obojętne. Jeżeli atom straci elektron, to będzie miał przewagę ładunków dodatnich, będzie wtedy jonem dodatnim (kationem). Jeżeli będzie miał przewagę elektronów będzie jonem ujemnym (anionem). O ciałach, które mają przewagę ładunków dodatnich mówimy, że są naładowane dodatnio, a te z przewagą ujemnych - naładowane ujemnie. Ciała, które nie mają przewagi żadnych ładunków są elektrycznie obojętne (np. neutron). 

Ładunki oddziałują ze sobą: dwa ładunki o tych samych znakach się odpychają, a o przeciwnych - przyciągają. Siłę oddziaływania \(F\)  ładunków \(Q_1\) i \(Q_2\) odległych o \(r\) opisuje prawo Coulomba:

\(F=k\dfrac{Q_1\cdot Q_2}{r^2}\)

gdzie \(k=\dfrac{1}{4\pi\epsilon}\), przy czym \(\epsilon\) jest przenikalnością ośrodka.

Zgodnie z III zasadą dynamiki, oddziałujące ładunki przyciągają się (lub odpychają) z taką samą siłą.