Ich bin verwirrt über ein grundlegendes elektrisches Ladungskonzept. So wie ich es sehe, wenn ein Elektron (oder ein anderes geladenes Teilchen) in Bewegung ist, definieren Sie seine Ladung als seine Elementar- / Grundladung (ungefähr $ 1.6 \ cdot 10 ^ {19} $ Coulombs). Was mich daran verwirrt, ist, dass bei stationären Elektronen (natürlich nicht genau stationär) wie bei einem geladenen Objekt (wie einer geladenen Platte oder einem geladenen Kondensator) die Ladung in Coulomb als Grundladung des Elektrons (der Elektronen) definiert werden kann. ($ Q $) mal die Spannung des geladenen Objekts ($ q = CV $ für Kondensatoren).
Existiert elektrische Ladung in irgendeiner Weise unabhängig von einzelnen Elektronen? Ich weiß, dass der Fall, den ich vorgeschlagen habe, der Fall ist, wenn Elektronen relativ stationär und zusammen sind, aber es scheint immer noch etwas verwirrend.
Kommentare
- So wie ich das sehe Wenn sich ein Elektron (oder ein anderes geladenes Teilchen) in Bewegung befindet, " definieren Sie seine Ladung als seine Elementar- / Grundladung " – Das Partikel muss nicht ' in Bewegung sein. Die elektrische Ladung ist eine intrinsische Eigenschaft, die einige Teilchen nur haben.
- Richtig, aber der Punkt, den ich angesprochen habe, war, dass es so aussieht, als ob Ladung etwas ist, das Teilchen für sich allein haben können, aber auch etwas, an dem sie gewinnen können ein elektrisches Feld. Ich denke, es könnte einfach als grundlegende Eigenschaft der Elektrizität belassen werden.
- Das elektrische Feld wirkt auf die geladenen Teilchen und beschleunigt sie. In elektrischen Feldern gewinnen die Teilchen jedoch keine Ladung. Die Ladung eines Teilchens kann sich nicht ändern, sonst ist es nicht mehr dieses Teilchen.
- Ja, das macht Sinn. Ich nehme an, dass diese Konzepte etwas verwirrend sein können, wenn Sie sie nicht ganz verstehen.
Antwort
Die elektrische Ladung ist eine intrinsische Eigenschaft, die einige Partikel gerade haben. Die elektrische Ladung eines Elektrons beträgt $ q = -e $. Die elektrische Ladung eines Protons oder eines Positrons beträgt $ q = e $.
In dem von Ihnen beschriebenen Fall ist $ q $ die Gesamtladung des Kondensators, $ C $ die Kapazität und $ V. $ ist die Potentialdifferenz zwischen den Platten. Die Gesamtladung ergibt sich aus der Anzahl der Elektronen multipliziert mit der Elementarladung jedes Elektrons. $$ q = ne $$ Sie haben also zwei leitende Platten, die durch ein dieletrisches Material getrennt sind. Der Abstand zwischen den Platten beträgt $ d $. Zwischen den Platten existiert ein elektrisches Feld $ \ vec {E} $. Die Kapazität ergibt sich aus der Gesamtladungsmenge geteilt durch die Potentialdifferenz: $$ C = \ frac {q} {E \ cdot d} = \ frac {q} {V} $$