برای دانلود 60 تست از بار الکتریکی اینجا کلیک کنید

(روشهای باردار کردن + مفهوم سری تریبوالکتریک + کوانتومی بودن بار+ بار هسته + بار اتم + بار یون )

بار الکتریکی چیست و از کجا بوجود می آید؟

دانشمندان یونان باستان متوجه شده بودندکه اگر قطعه­ای از کهربا  با  پارچه پشمی مالش داده شود و سپس به خرده­های کاه نزدیک گردد، آن خرده­ها به سوی کهربا کشیده میشوند بنابراین دانشمندان یونانی را را باید پدران علم الکتریسته بدانیم.

با توجه به آنچه که در کتابهای علوم خود خوانده اید ما امروزه میدانیم که این نیروی کشش ناشی از یک نیروی الکتریکی است. در واقع واژه الکتریسیته از واژه یونانی الکترون گرفته شده است که به معنای کهرباست.

در این فصل، کتاب درسی فیزیک شما نخست به مطالعه بارهای ساکن پرداخته و به بیان به جزئیات دقیقتری از چگونگی ایجاد بار الکتریکی در یک جسم، عوامل مؤثر بر نیروی الکتریکی  بین دو بار الکتریکی ذرهای، میدان الکتریکی، انرژی پتانسیل الکتریکی و اختلاف پتانسیل الکتریکی، توزیع بار در یک جسم رسانا و کاربرد خازنها پرداخته است.

بار الکتریکى به وجود نمى آید و از بین نمى رود و فقط از جسمی به جسم دیگر منتقل می‌شود. به این اصل، پایستگى بارالکتریکى گفته می‌شود.

اجسام در حالت عادی دارای تعداد الکترون و پروتون مساوی هستند که به آنها خنثی می‌گوییم. حال اگر یک یا چند الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود، تساوی بین بارهای مثبت و منفی برهم می­خورد که اصطلاحا می­گوییم اجسام باردار شده­اند. جسمی که e  از دست می‌دهد دارای بار + و جسمی که e بدست می‌آورد دارای بار – می‌شود. روشهای باردار کردن اجسام، مالش و تماس و القا می‌باشد.

 روشهای باردار کردن اجسام:

روش مالش: وقتی دو جسم را به هم می مالیم و مالش می‌دهیم الکترون از یکی به دیگری منتقل می‌شود.

روش تماس : وقتی جسم باردار را با جسمی خنثی تماس می‌دهیم.

روش القا : نزدیک کردن یک جسم باردار به یک جسم خنثی (بدون تماس)

سری تریبو الکتریک:

نوع باری که دو جسم مختلف بر اثر مالش پیدا میکنند، به جنس آنها بستگی دارد هنگام مالش دو جسم به یکدیگر برای آنکه متوجه شوم کدام یک دارای یک بار مثبت و کدام یک دارای بار منفی هستند باید به جدول (تریبوالکتریک) نگاه کنیم هرکدام از دو ماده که در جدول بالاتر از دیگری باشد دارای بار مثبت می‌شود و هرکدام که پایین تر باشد دارای بار منفی می‌شود.

مثلاً هنگامی که شیشه را با موی گربه مالش می‌دهیم در این صورت شیشه دارای بار مثبت و موی گربه دارای بار منفی می‌شود امّا اگر همان شیشه را با موی انسان مالش دهیم اینبار موی انسان دارای بار مثبت و شیشه دارای بار منفی شود.

انتهای مثبت سری

1- موی انسان

2- شیشه

3- نایلون

4- پشم

5- موی گربه

6- سرب

7- ابریشم

8- آلومینیوم

و …

انتهای منفی سری

مثلا اگرشیشه را به موی انسان مالش دهیم:      شیشه –    و  موی انسان +  میشود ولی اگرشیشه را به موی گربه مالش دهیم  شیشه +    و    موی گربه – میشود!

نکات محاسبه اندازه بار الکتریکی و خاصیت کوانتومی بودن بار

کوانتوم یعنی گسسته بودن به زبان ساده بعضی مواد رو نمیشه از یه حدی ریزتر کرد مثلاً  آدم یا یک دونه است یا دو تا آدم یا سه تا آدم. بنابراین نمیتوان گفت یک آدم و نصفی !!!

بار الکتریکی نیز کوانتومی است یعنی بار یک جسم یا به اندازه بار یک الکترونه یا دو تا یا …. اما نمیشه گفت بار الکتریکی یک جسم، یک و نصفی بار یک الکترون است!!

هر بار الکتریکی همواره مضرب درستی از این بار بنیادی e   است. و بار الکتریکی از رابطه  q=ne   محاسبه میشود

در یک اتم خنثی، تعداد الکترونها برابر با تعداد پروتون های هسته است. بنابراین، جمع ارها (بار خالص) دقیقاً برابر با صفر است. در تجربههایی مانند مالش اجسام به یکدیگر، الکترونها تولید نمیشوند و یا از بین نمیروند، بلکه صرفاً از جسمی به جسم دیگر منتقل میشوند اندازه بار منفی الکترون دقیقاً برابر با اندازه بار مثبت پروتون است.