Witaj! Dzisiaj zajmiemy się elektrostatyką. To dział fizyki, który opisuje ładunki elektryczne w stanie spoczynku.
Co to jest ładunek elektryczny?
Wyobraź sobie, że wszystko, co nas otacza, zbudowane jest z malutkich cząsteczek, zwanych atomami. W atomach znajdują się jeszcze mniejsze cząsteczki: protony, neutrony i elektrony. Protony mają ładunek dodatni, elektrony mają ładunek ujemny, a neutrony nie mają ładunku (są neutralne).
Must Read
Normalnie, atom jest zrównoważony, czyli ma tyle samo protonów, co elektronów. Wtedy jego całkowity ładunek jest zerowy.
Jak powstaje nadmiar ładunku?
Czasami, na przykład przez pocieranie, elektrony mogą przejść z jednego ciała na drugie. Jeśli ciało straci elektrony, będzie miało więcej protonów niż elektronów, czyli stanie się naelektryzowane dodatnio.
Jeśli ciało zyska dodatkowe elektrony, będzie miało więcej elektronów niż protonów, czyli stanie się naelektryzowane ujemnie.
Ważna zasada: Jednoimienne ładunki się odpychają, a różnoimienne się przyciągają. Czyli dwa ładunki dodatnie będą się odpychać, dwa ujemne też, ale ładunek dodatni i ujemny będą się przyciągać.
Czym jest siła Coulomba?
Ta siła, która działa między naelektryzowanymi ciałami, nazywa się siłą Coulomba. Im większe są ładunki, tym silniejsza jest siła. Im dalej od siebie są ciała, tym słabsza jest siła.
Wyobraź sobie dwa balony pocierane o włosy. Po pocieraniu oba balony będą miały ten sam rodzaj ładunku (na przykład ujemny). Gdy zbliżysz je do siebie, zauważysz, że się odpychają. To właśnie jest efekt działania siły Coulomba.
Co to jest pole elektryczne?
Każdy naelektryzowany obiekt tworzy wokół siebie pole elektryczne. To takie "niewidzialne" pole, które działa na inne ładunki znajdujące się w pobliżu. Pole elektryczne można sobie wyobrazić jako linie sił. Linie te wychodzą z ładunków dodatnich i wchodzą do ładunków ujemnych.
Jeśli w pole elektryczne naelektryzowanego obiektu włożymy inny ładunek, ten drugi ładunek poczuje działanie siły.
Przykład: Dwa magnesy. Jeden magnes ma biegun północny (N) i południowy (S). Drugi też. Wiemy, że bieguny jednoimienne się odpychają (N z N, S z S), a różnoimienne się przyciągają (N z S). Pole elektryczne działa podobnie, ale zamiast biegunów mamy ładunki dodatnie i ujemne.
Przewodniki i izolatory
Niektóre materiały pozwalają na swobodne przemieszczanie się ładunków elektrycznych. Nazywamy je przewodnikami. Przykładem jest metal.
Inne materiały bardzo utrudniają przemieszczanie się ładunków. Nazywamy je izolatorami. Przykładem jest guma czy plastik.
Podsumowanie: Elektrostatyka zajmuje się ładunkami elektrycznymi, które się nie poruszają. Ładunki powstają przez utratę lub zyskanie elektronów. Ładunki jednoimienne się odpychają, a różnoimienne przyciągają. Działa między nimi siła Coulomba. Naelektryzowane obiekty tworzą wokół siebie pole elektryczne.
