La charge électrostatique est l'échange de charge qui se produit lorsque deux surfaces entrent en contact contact ou séparé. L'article explique quelle est la charge électrostatique et comment la trouver.
Le concept électrostatique est né d'une force sans contact que les charges utilisent les unes sur les autres. Cela signifie les propriétés des charges ralentissantes car la force entre elles est grande. La loi de Coulomb décrit une telle force comme une «force électrostatique» qui provoque un échange de charge.
La charge se déplace lentement lorsqu'elle est dans un état électrostatique ou équilibre statique. Cela se produit lorsque nous frotter les surfaces de deux objets puis se chargent sur chaque surface et se transfèrent sur une autre surface. Avant de frotter, tout objet est dans un état neutre. c'est à dire, son atome a un nombre égal de charges positives ou négatives.
Mais lorsque nous avons frotté les surfaces, il a gagné soit des électrons, soit des protons supplémentaires. Lorsque les particules reçoivent plus d'ions positifs que négatifs, elles deviennent des particules chargées positivement. Dans ces particules, le nombre de protons est supérieur au nombre d'électrons. Alors que, lorsque les particules acquièrent plus d'ions négatifs, elles deviennent des particules chargées négativement telles que les électrons.
Exemple électrostatique
Supposons que nous frottions la tige neutre et le tissu de soie l'un contre l'autre. La charge négative se déplace de la tige vers le tissu de soie et la charge positive du tissu de soie se déplace vers la tige. C'est ainsi que la charge négative nette sur le tissu de soie a contrebalancé la charge positive nette sur la tige. C'est une condition électrostatique, alors que la force responsable d'une telle condition est appelée 'force électrostatique».
(crédit: obturateur)
Des charges similaires ou des charges similaires s'opposent. c'est à dire, négatif la charge repousse la charge négative ou positive charge repousse la charge positive. Alors que des charges différentes s'attirent, c'est-à-dire la charge positive attire la charge négative. Même si les charges s'attirent ou se repoussent, elles se lient toujours à l'intérieur de l'atome en raison d'une autre force sans contact appelée 'force nucléaire», qui est plus fort que la force électrostatique.
En savoir plus sur les types de forces.
Quelle est la charge de la force électrostatique ?
La charge sur la force électrostatique est une charge similaire ou différente qui provoque rforce épulsive et attractive.
La force électrostatique est soit répulsive, soit attractive, opérant entre des particules chargées différentes ou similaires. Il est répulsif si les particules chargées après un échange ont la polarité exacte. S'ils ont une polarité opposée, alors la force électrostatique est attractive.
Puisque la charge est une propriété fondamentale de la matter, chacun de ses composants possède une charge dont la valeur peut être nulle, positive ou négative. Le proton, une particule chargée positivement, est lié au noyau atomique par force nucléaire forte, tandis que l'électron, une particule chargée négativement, se déplace près du noyau. Cela signifie que le signe des particules chargées indique si l'atome a des électrons supplémentaires et un manque d'électrons.
La force électrostatique entre un proton positif et un électron négatif à l'intérieur de l'atome est responsable de la force de l'atome. Il s'exerce sur une distance de 10-6m, qui est le dixième de diamètre d'un noyau atomique.
- Supposons qu'une matière possède les charges positives et négatives exactes, la force entre les charges a une charge nette nulle.
- Si deux charges en interaction, soit positives et positives, soit négatives ou négatives, la force électrostatique entre les charges est répulsive et a un signe '+' positif. La force de répulsion positive entre deux charges est faible. Ainsi, force nucléaire est nécessaire pour lier les deux accusations.
- Si deux charges en interaction sont positives et négatives, la force électrostatique entre les charges est attractive et a un signe '-' négatif. La force négative attractive est suffisante pour lier deux charges différentes.
(crédit: shutterstock)
Quelle est la première loi de la charge électrostatique ?
La loi de Coulomb d'attraction et de répulsion est la première loi de charge électrostatique.
La force électrostatique est appelée 'force de Coulomb' telle qu'elle est définie par Loi de Coulomb qui raconte,
"L'amplitude de la force électrostatique entre deux charges est directement proportionnelle à l'amplitude des deux charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare."
La force électrostatique ou Force coulombienne entre deux charges en interaction q1 et q2 séparés par la distance r est,
F ∞ q1q2/r2
F = keq1q2/r2
Où la constante de proportionnalité ke est constante de coulomb.
ke est égal au 1/4πɛ0
Alors que le ɛ0 est une constante électrique ayant pour valeur 8.85 x 10- 12 C2/Nm2
Et π= 3.14
Substituer toutes les valeurs,
ke= 1/4 * 3.14 *8.85*10- 12
ke = 9 x 109 Nm2c-2
De (*), nous avons appris que l'intensité de la force électrostatique est modifiée en alertant les deux variables suivantes :
L'ampleur des deux charges
Plus on charge un objet, mieux il s'attire ou se repousse. Supposons que nous supposions des charges positives sur deux tiges. Si nous frottions peu les deux tiges, cela augmentait également à peine l'ampleur des charges positives sur celle-ci. Le frottement améliore l'intensité de la force électrostatique entre deux charges positives de sorte que les charges se repoussent davantage. Si l'une des tiges acquiert une charge positive et que l'autre acquiert une charge négative, les deux tiges s'attirent en raison d'un transfert de charge différent après le frottement.
La distance entre les charges
Plus on augmente la distance, moins les charges s'attirent ou se repoussent. Si les tiges sont rapprochées les unes des autres après frottement, elles s'attirent ou se repoussent d'autant plus que la force de la force électrostatique augmente en raison de la faible distance entre les charges. Mais la force électrostatique devient proche de zéro lorsque nous élevons la distance entre les charges à une valeur infiniment grande.
Comme la loi de Coulomb d'attraction ou de répulsion est la loi du carré inverse, c'est à dire, force inversement proportionnelle à la distance, identique à La loi de la gravitation de Newton. La force coulombienne ou électrostatique est plus forte que la force de gravité, mais les deux forces sans contact diminuent avec la distance. Néanmoins, le la force de gravité est attractive, mais la force électrostatique est soit répulsive, soit attractive.
L'amplitude et le signe de la force électrostatique sont décrits par les deux charges en interaction dans un atome plutôt que par la masse d'un objet.
En savoir plus sur la gravité.
Comment trouver la charge électrostatique ?
La charge de l'électrostatique est découverte par la loi de conservation de la charge.
La loi de conservation stipule que les charges électriques ne se créent ni ne se détruisent après frottement ; ils passent d'une surface à l'autre. Cela conduit à des transformations de la polarité d'un objet où la charge est transférée, et cette charge transférée est connue sous le nom de «charge électrostatique».
(crédit: shutterstock)
Selon le loi de conservation de la charge, q = ne
Alors que n est positif et que les nombres entiers négatifs dépendent d'un signe de charge, et e est une charge électronique ayant une valeur de 1.60 x 1019 C.
Ainsi, un proton de signe positif a pour valeur q = + 1.60 x 1019 C et un électron de signe négatif, a pour valeur q = -1.60 x 1019 C.
Exemple électrostatique
Introduisons les charges positives ou négatives dans l'objet neutre qui a une charge nette nulle, c'est-à-dire q = 0
Supposons que nous amenions une tige chargée positivement avec une charge nette +q = 6e près de la sphère neutre. La tige chargée positivement a six protons qui s'éloignent les uns des autres car elle est répulsive. Par conséquent, leurs deux protons sont transférés dans une sphère neutre, la rendant chargée positivement avec une charge nette + q = 2e, tandis que la charge nette de la tige devient + q = 4e.
Les charges totales du système de route et de sphère avant le transfert sont de 6e, et après le transfert sont de 6e. C'est ainsi que les charges totales du système sont conservées, et on peut découvrir une charge d'électrostatique après transfert.
En savoir plus sur les lois sur la conservation.
Qu'est-ce que l'unité de charge électrostatique ?
L'unité de charge électrostatique est le Coulomb (abrégé en C).
L'unité du système électrostatique est utilisée pour mesurer des grandeurs électriques telles que le courant, la tension et la charge. La force exercée sur d'autres charges définit la charge électrostatique dans l'unité électrostatique. L'unité SI de la charge électrostatique est Coulomb (C) et l'unité CGS est Statcoulomb (statC).
1 C = 3.3 x 10 - 10 statistiqueC.
Dans le Unités du système international (SI), les charges dérivent de la loi de Coulomb d'attraction ou de répulsion, en supposant la permittivité comme une quantité sans dimension. le Unité centimètre-gramme-seconde (CGS)t, comme statcoulomb, est également connu sous le nom de unité de charge électrostatique (esu) or Franklin (fr).
La principale raison d'exprimer la charge électrostatique dans l'unité CGS est d'exprimer d'autres lois de l'électromagnétisme.
En savoir plus sur les unités SI.
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