Elektriskais lādiņš

Elektriskais lādiņš ir fizikāls lielums, kas nosaka elektromagnētisko mijiedarbību intensitāti, fizikā to apzīmē ar  un tā mērvienība ir kulons (C).

Elektriskais lādiņš var būt pozitīvs vai negatīvs.

Lādiņiem un uzlādētiem ķermeņiem ir spēkā elektriskā lādiņa nezūdamības likums un Kulona likums.

 Elementārlādiņš 

Vismazākais (pēc absolūtās vērtības) lādiņš piemīt elektronam. Eksperimentāli ir konstatēts, ka tā lādiņš  ir −1,6·10−19 C (tāds pats pēc absolūtās vērtības lādiņš piemīt arī protonam, tikai tas ir pozitīvs), to sauc par elementārlādiņu. Jebkurš cits lādiņš ir šī lādiņa daudzkārtnis.

 Elektrona lādiņš un Faradeja skaitlis 
Konstanti , kur  ir Avogadro skaitlis, sauc par Faradeja skaitli, tā vērtība ir 96 484,56 C/mol. Pēc Faradeja likumiem elektrolīzei,   un Faradeja skaitlis ir elektriskais lādiņš , ko elektrolītā pārnes joni, kuru kopējā masa  skaitliski vienāda ar vielas ķīmisko ekvivalentu , tātad, nosakot eksperimentāli  un , aprēķina Faradeja skaitli un, zinot to, aprēķina elektrona lādiņu.

 Elektrizācija 
Elektrizācija ir elektrisko lādiņu atdalīšanās un to uzkrāšanās ķermenī, šī procesa rezultātā ķermenis uzlādējas pozitīvi vai negatīvi — ja ķermenis iegūst pozitīvus vai negatīvus lādiņnesējus (daļiņas), rodas attiecīgās zīmes elektriskā lādiņa pārpalikums; ja ķermenis lādiņnesējus zaudē, rodas attiecīgās zīmes elektriskā lādiņa iztrūkums.

Parasti (bez elektrizācijas) viela ir elektroneitrāla, tas ir, pretēju zīmju lādiņi tajā savstarpēji kompensējas (atoms, kurš sastāv no pozitīvi lādēta kodola un negatīvi lādēta elektronu apvalka, ir elektroneitrāls).

 Tilpuma lādiņa blīvums 

Tilpuma lādiņa blīvumu fizikā apzīmē ar 


 kur
  - tilpuma elements
  - lādiņš, kurš atrodas dotajā tilpumā

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 Virsmas lādiņa blīvums 

Virsmas lādiņa blīvumu apzīmē ar 


 kur
  - virsmas elements
  - lādiņš, kurš atrodas uz dotās virsmas

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 Lineārais lādiņa blīvums 

Lineāro lādiņa blīvumu apzīmē ar 

 kur
  - līnijas elements
  - lādiņš, kurš atrodas uz dotās virsmas

Saskaņā ar šo definīciju lādiņš ir vienāds ar integrāli

 Delta funkcija 

Pieņemsim, ka uz  ass punktā  atrodas punktveida lādiņš . Visos  ass punktos lādiņa blīvums , izņemot punktu , kurā tas ir bezgalīgi liels, jo punktam nav tilpuma.

Lai gan funkcija  nav nepārtraukta, to var izteikt matemātiski šādi:


 kur
  (Delta funkcija)

Vēl jābūt izpildītam šādam nosacījumam:

 ,

kurš nepieciešams, lai iegūtu galīgu lielumu .



 Vairāku lādiņu blīvums 

Situācija ir līdzīga, ja uz  ass diskrētos punktos  izvietoti  punktveida lādiņi  un sistēmas pilnais lādiņš ir . Arī šādu lādiņu izvietojumu var izteikt ar  funkcijām .



Un līdz ar to

 .

 Punktveida elektriskais lādiņš 
Par punktveida lādiņiem var uzskatīt elektriski lādētus ķermeņus, attālums starp kuriem ir ievērojami lielāks par šo ķermeņu izmēriem.

 Vēsture 
Jau senie grieķi iepazinuši saberzētam dzintaram piemītošo spēju pievilkt vieglus priekšmetus. Renesansē sākti sistemātiski elektrisko parādību pētījumi, 18. gadsimtā atrastas pirmās kvalitatīvās likumsakarības. Bendžamins Franklins (18. gadsimts) atklāja abu veidu elektriskos lādiņus. 19. gadsimta 30. gados Maikls Faradejs eksperimentāli pierādīja elektrisko lādiņu nezūdamību. 1911. gadā Roberts Milikens savā eksperimentā secināja, ka elektrona lādiņa modulis ir elektriskā lādiņa mazākā porcija.

 Skatīt arī 

 Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
Kulona likums
Elektriskais lauks
Elektriskā strāva

 Atsauces 

Kategorija:Elektrodinamika