Olen hämmentynyt sähkövarauksen peruskäsitteestä. Tapa, jolla näen sen, kun elektroni (tai muu varattu hiukkanen) on liikkeessä, määrität sen varauksen perus / varaukseksi (noin $ 1,6 \ cdot 10 ^ {19} $ Coulombs). Hämmentää minua tässä se, että kun elektronit ovat paikallaan (ei tietenkään tarkalleen paikallaan), kuten ladatulla esineellä, (kuten ladattu levy tai kondensaattori) varaus Coulombsissa voidaan määritellä elektronien peruslataukseksi. ($ q $) kertaa ladatun kohteen jännite ($ q = CV $ kondensaattoreille).
Onko sähkövaraus jollakin tavalla erillään yksittäisistä elektroneista? Tiedän, että ehdottamaani tapaus on, kun elektronit ovat suhteellisen paikallaan ja yhdessä, mutta se tuntuu silti hieman hämmentävältä.
Kommentit
- Tapa, jolla näen kun elektroni (tai muu varattu hiukkanen) on liikkeessä, " määrität sen varauksen perus / varaukseksi " – Hiukkasen ei tarvitse olla ' t liikkeessä. Sähkövaraus on luontainen ominaisuus, joka joillakin hiukkasilla vain on.
- Oikein, mutta totesin, että näyttäisi siltä, että varaus on jotain, mitä hiukkasilla voi olla itse, mutta myös jotain, mihin ne voivat saada sähkökenttä. Luulen, että se voidaan jättää vain sähkön perusominaisuudeksi.
- Sähkökenttä vaikuttaa varattuihin hiukkasiin ja kiihdyttää niitä. Mutta hiukkaset eivät saa varausta sähkökentissä. Hiukkasen varaus ei voi muuttua, muuten se ei ole enää kyseinen hiukkanen.
- Joo, sillä on järkeä. Oletan, että nämä käsitteet voivat olla hieman hämmentäviä, jos et oikein ymmärrä niitä.
Vastaa
Sähkövaraus on luontainen ominaisuus, joka joillakin hiukkasilla vain on. Elektronin sähkövaraus on $ q = -e $. Protonin tai positronin sähkövaraus on $ q = e $.
Siinä tapauksessa kuin kuvasit, $ q $ on kondensaattorin kokonaisvaraus, $ C $ on kapasitanssi ja $ V $ on potentiaalinen ero levyjen välillä. Kokonaisvaraus saadaan elektronien lukumäärällä, joka on kullakin elektronilla oleva perusvaraus. $$ q = ne $$ Joten sinulla on kaksi johtavaa levyä, jotka on erotettu dieletrisellä materiaalilla. Levyjen välinen etäisyys on $ d $. Levyjen välissä on sähkökenttä $ \ vec {E} $. Kapasitanssi saadaan kokonaispanoksen määrällä jaettuna potentiaalierolla: $$ C = \ frac {q} {E \ cdot d} = \ frac {q} {V} $$