تبلیغات
علوم سوم راهنمایی - بار الكتریكی

امروز:

بار الكتریكی

بار الكتریكی

 

انسان از زمانهای دور با پدیده هایی مشابه آنچه شما دیدید آشنا بوده است. بررسی این پدیده ها برای درك علت آنها باعث پیشرفت دانش و فناوری بسیار گسترده ای در این زمینه شده است.

به این مبحث از دانش، الكتریسیته گفته می شود. واژه الكتریسیته از نام یونانی الكترون به معنای كهربا گرفته شده است.

برای بررسی الكتریسیته، ابتدا باید با كمیتی به نام بار الكتریكی آشنا شویم.

 

وقتی میله ای پلاستیكی را با پارچه پشمی مالش می دهیم، به علت مالش میله به پارچه، در میله تغییری ایجاد می شود و میله خاصیت جدیدی را پیدا می كند. از این رو تكه های كوچك كاغذ را جذب  می كند. در این صورت می گوییم میله دارای بار الكتریكی شده است. در واقع مالش سبب ایجاد بار الكتریكی در اجسام می شود.

 

نیرویی كه اجسام دارای بار به یكدیگر وارد می كنند، نیروی الكتریكی می نامیم.

 

بررسی و تحلیل مشاهدات بالا دو واقعیت مهم را نشان می دهد.

الف) نیروی الكتریكی موجود بین جسم هایی كه دارای بارالكتریكی هستند، گاهی ربایشی و گاهی رانشی است.

ب) دو نوع بار الكتریكی وجود دارد.

 

فرانكلین فیزیكدان آمریكایی برای تشخیص بارهای الكتریكی از یكدیگر آن ها را نامگذاری كرد:

او بار الكتریكی روی لاستیك و بادكنك (یا بارهای مشابه) را بار الكتریكی منفی و بار الكتریكی روی شیشه، پارچه پشمی و (بارهای مشابه آن) را بار الكتریكی مثبت نامید.

 

دو قاعده ی اساسی الكتریسیته درباره نیروهایی كه دو جسم باردار به یكدیگر وارد می كنند.

 

1- دو جسم كه بار الكتریكی همنام دارند(هر دو منفی، یا هردو مثبت) بر یكدیگر نیروی رانشی وارد     می كنند.

 

2- دو جسم كه بار الكتریكی غیر همنام (یكی منفی و دیگری مثبت) دارند، بر یك دیگر نیروی ربایشی وارد می كنند.

 

می دانیم كه همه مواد از اتم ساخته شده اند، هر اتم از تعدادی پروتون (p) و نوترون (n) كه هسته ی آن را می سازند و تعدادی الكترون (e) كه به دور هسته در حال چرخش هستند، ساخته شده است.

 

بار الكتریكی مثبت به پروتون ها و بار الكتریكی منفی به الكترون ها و بار صفر به نوترون ها نسبت داده می شود.

مقدار بار الكتریكی پروتون و الكترون یكسان است. بار الكتریكی الكترون و پروتون كه كوچكترین بارالكتریكی به شمار می آید بار پایه نامیده می شود و با نماد e نمایش داده می شود.

 

یكای اندازه گیری بارالكتریكی كولن (c) نام دارد و مقدار آن برابر است با:      

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C              

بار الكترون با e- و بار پروتون با e+ نشان داده می شود.

 

در یك اتم در حالت عادی پروتون ها همیشه با تعداد الكترون ها برابر است،در نتیجه، چون اتم در حالت عادی دارای دو نوع بار الكتریكی مثبت و منفی به مقدار مساوی است، اتم از نظر بارالكتریكی خنثی است.

اتم چگونه دارای بار الكتریكی می شود:

الف) اگر از اتم، الكترونی جدا شود، چون تعداد پروتون های آن از تعداد الكترونهایش بیش تر می شود. دارای بار الكتریكی مثبت می شود.

ب) اگر تعدادی الكترون به یك اتم افزوده شود، چون تعداد الكترونهای آن از تعداد پروتون هایش بیش تر  می شود. دارای بارالكتریكی منفی می شود.

 

نكته: اگر جسمی بر اثر دادن یا گرفتن الكترون، بار الكتریكی پیدا كند می توان نوشت: q=n.e

q = بارالكتریكی بر حسب كولن

 n= تعداد الكترونهای مبادله شده

 e= باریك الكترون

 

مثال: برای آنكه در جسمی خنثی بار الكتریكی 4/6 میكروكولن ( 6-10 4/6 كولن ) ایجاد شود، چه تعداد الكترون باید از آن گرفته شود؟

q = ۶/۴ x ۱۰-۶ C

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C

n = ?

 

تعداد الكترونهایی كه باید از اتم گرفته شود.

 

توجه: باردار شدن اتم ها فقط از طریق انتقال الكترون انجام می شود و پروتون ها در این كار نقشی ندارند، زیرا پروتون ها ذرات سنگینی هستند كه با نیروی بسیار زیادی در هسته ی اتم نگه داشته شده اند و نمی توان آن ها را به راحتی الكترون از اتم جدا كرد.

 پایستگی بار الكتریكی:

 

می دانیم كه برای بارداركردن یك جسم باید تعدادی الكترون به آن بدهیم و یا از آن بگیریم. در این مبادله ی الكترون ها، هیچ گاه الكترونی تولید نمی شود و یا از بین نمی رود بلكه الكترون ها تنها از جسمی به جسم دیگر منتقل می شوند.

لذا با توجه به اینكه الكترون دارای مقدار معینی بار الكتریكی است، می توان گفت:

"بار الكتریكی به وجود نمی آید و از بین نمی رود، بلكه از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود."

 

 این اصل "پایستگی بار الكتریكی" نامیده می شود.

 

مواد جامد را بر اساس رسانای الكتریكی آن به سه گروه رسانا، نیمه رسانا و نارسانا تقسیم بندی می كنند.

 

1- در بعضی از مواد جامد الكترونهای آخرین لایه هر اتم (الكترونهای آزاد) می توانند به آسانی با گرفتن اندكی انرژی از اتم خود جدا شده و در داخل ماده جامد آزادانه جابه جا شوند. جابه جایی الكترون موجب رسانش الكتریكی ماده می شود. این گونه مواد را رسانای الكتریكی می نامیم. جسم هایی مانند مس و سایر فلزات كه به علت داشتن الكترون آزاد، بار الكتریكی درون آن ها شارش می كند رسانا می نامند.

 

2- در مواد جامد دیگر، الكترون ها برای رها شدن از اتم یا مولكول خود، انرژی زیادی لازم دارند و چون معمولا این انرژی را به دست نمی آورند نمی توانند آزادانه جابه جا شوند، این گونه مواد را نارسانای الكتریكی (عایق یا دی الكتریك) می نامند.

جسم هایی مانند میله پلاستیكی و شیشه ای كه الكترون ها نمی توانند در آن ها آزادانه حركت كند و در نتیجه بار الكتریكی را از خود عبور نمی دهند، نارسانا می نامند.

 

3- دسته دیگری از مواد وجود دارند كه در آن ها مقدار كمی الكترون به دلیل ارتعاش های گرمایی یا عوامل دیگر، انرژی لازم برای رها شدن را به دست می آورند و در رسانش الكتریكی شركت می كنند. این مواد را نیمه رسانا می نامیم.

سیلیسیوم وژرمانیوم از این گروه مواد هستند. از نیم رسانا در ساختمان دیود، ترانزیستور و مدارهای الكتریكی استفاده می شود.

 

نكته: وقتی به یك جسم نارسانا بار التریكی داده می شود، بار در محل داده شده بـه جـسـم باقی       می ماند و در جسم جابه جا نمی شود ولی وقتی به جسم رسانا بارالكتریكی داده می شود آن بارالكتریكی در محل داده شده ساكن نمی ماند و در سطح خارجی جسم توزیع می شود. در یك جسم رسانای باردار در مكان های برجسته و تیز, تجمع بار بیش تر از سایر نقاط است.


نوشته شده در : دوشنبه 10 آبان 1389  توسط : محمد ارجمند.    نظرات() .

How long does Achilles tendonitis last for?
شنبه 1 مهر 1396 01:30 ب.ظ
Tremendous things here. I'm very happy to peer your article.
Thanks so much and I am taking a look forward to touch you.
Will you please drop me a mail?
feet problems
دوشنبه 27 شهریور 1396 08:45 ب.ظ
Hey! Quick question that's completely off topic. Do you know how
to make your site mobile friendly? My web site looks weird when viewing from my apple iphone.
I'm trying to find a theme or plugin that might be able to correct
this problem. If you have any suggestions, please share. Thank you!
foot problems
شنبه 18 شهریور 1396 02:36 ق.ظ
Great post.
How do you treat a sore Achilles tendon?
جمعه 17 شهریور 1396 10:55 ق.ظ
I read this paragraph fully regarding the resemblance of most up-to-date and previous
technologies, it's amazing article.
foot pain
سه شنبه 14 شهریور 1396 04:44 ب.ظ
I've been surfing online more than three hours today, yet I never found any interesting
article like yours. It is pretty worth enough for me. In my opinion, if all webmasters and bloggers
made good content as you did, the internet will be a lot more useful than ever before.
http://pearlienacar.hatenablog.com/
جمعه 30 تیر 1396 08:53 ق.ظ
Hello, its nice article concerning media print, we all be aware of media
is a impressive source of data.
https://maliamering.wordpress.com
چهارشنبه 28 تیر 1396 11:36 ب.ظ
Do you mind if I quote a few of your articles as long as I provide credit and sources
back to your webpage? My blog site is in the very same niche as yours and my visitors
would certainly benefit from a lot of the information you present here.
Please let me know if this alright with you. Thanks a
lot!
woebegonejungle71.exteen.com
چهارشنبه 28 تیر 1396 07:29 ب.ظ
I was curious if you ever thought of changing the page layout of your
site? Its very well written; I love what youve got to say.
But maybe you could a little more in the way of content so people could connect with it better.
Youve got an awful lot of text for only having one
or 2 images. Maybe you could space it out better?
http://unarmedjurist7725.unblog.fr
دوشنبه 26 تیر 1396 04:19 ب.ظ
If you desire to get a great deal from this post then you
have to apply such techniques to your won web site.
What do you do for a sore Achilles tendon?
یکشنبه 25 تیر 1396 12:45 ب.ظ
Hi friends, its impressive article about teachingand entirely
defined, keep it up all the time.
fallaciousdrink95.jimdo.com
جمعه 23 تیر 1396 12:39 ب.ظ
What's up, after reading this awesome piece of writing i am too happy to share my know-how here with friends.
Traci
دوشنبه 18 اردیبهشت 1396 09:12 ق.ظ
These are actually great ideas in regarding blogging.
You have touched some fastidious factors here. Any way keep up wrinting.
BHW
پنجشنبه 31 فروردین 1396 11:25 ب.ظ
Spot on with this write-up, I absolutely think this website needs far more attention. I'll
probably be returning to see more, thanks for the advice!
manicure
یکشنبه 20 فروردین 1396 06:56 ق.ظ
Hi there to all, the contents present at this web page are actually awesome for people
experience, well, keep up the nice work fellows.
manicure
دوشنبه 14 فروردین 1396 04:05 ق.ظ
Way cool! Some extremely valid points! I appreciate you writing this post and
also the rest of the site is also very good.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر