Proprietates oneris electrici et structurae atomicae
In hac lectione conceptum et originem oneris electrici, causam fundamentalem phaenomenorum electricorum, recensebimus. Incipiemus analysi historica, qua Graeci proprietates electricas observarunt dum succinum lana fricabant, quae ad legem signorum duxit ad attractionem et repulsionem electricam effingendam. In plano microscopico explorantur particulae subatomicae et quomodo onus electricum intrinsecum est structurae materiae, cum speciali emphasi in compositione atomorum et quomodo proprietates electricas materiae determinant. Postremo, subliniatur quod, etsi atomus neuter esse possit, tamen in phaenomenis electricis participat propter interactiones atomicas et moleculares et translationem electronum.
Proposita Discendi:
Hac lectione peracta, discipulus hoc praestare poterit:
- Enumerare particulas subatomicas earumque respectivas cargas et massas.
- Explicare cur, fricatis quibusdam materiis, hae onus electricum accipiant.
- Describere relationem inter comportamentum a Graecis observatum (succinum onustum) et notionem modernam electricitatis.
- Distinguere inter atomos neutros, cationes et aniones.
- Si duo materies A et B initio neutrae (sine onere) inter se fricantur, tum onus electricum acquirere possunt. Talium onerum magnitudo in A et B eadem est.
- Si, postquam secundum praedictum modum onustae sunt, corpora A et B in contactum ponuntur, onera invicem se annulant.
- Positivum × Positivum = Positivum → REPULSIO
- Positivum × Negativum = Negativum → ATTRACTIO
- Negativum × Positivum = Negativum → ATTRACTIO
- Negativum × Negativum = Positivum → REPULSIO
INDEX CONTENTORUM
Quid sit onus electricum?
Phaenomena electrica in antiquitate
Lex signorum
Onus electricum et structura materiae
Proprietates electricae materiae
Quid sit onus electricum?
Ad intellegenda phaenomena electrica, est essentiale causam eorum subiacem tractare. Sicut massa gravitatem efficit, onus electricum causam phaenomenorum electricorum constituit.
Inchoando studium nostrum de electromagnetismo difficile est exacte definire quid sit onus electricum. Haec intellegentia analysin magis progressam requirit quam initio tractaturi sumus. Nihilominus, mores eius et proprietates investigare possumus ut electricitate paulatim familiaritatem adipiscamur.
Phaenomena electrica in antiquitate
Antiquis temporibus Graeci animadverterunt succinum lana fricatum quaedam obiecta attrahere posse. Hunc effectum dicimus succinum “onustum esse” vel “onus electricum acquisivisse”. Re vera, verbum “electricitas” a Graeco “ήλεκτρον (élektron)” derivatur, quod “succinum” significat. Denique ab antiquis temporibus observatum est corpora “electricitate onerata” sequentes proprietates et mores acquirere:
Ex his supra descriptis dicimus corpora onera aequalia sed complementaria acquirere; ideo talia onera “positiva” et “negativa” appellantur. Praeterea mores corporum onustorum legem signorum sequuntur:
Lex signorum
Corpora onerata hunc sequentem modum demonstrant:
Onera signorum contrariorum se attrahunt, et onera eiusdem signi se repellunt.
Onus electricum et structura materiae
Onus electricum, sicut massa, est proprietas fundamentalis particularum quae materiam constituunt. Unitas mensurae oneris electrici est Coulomb et littera C denotatur. Atomi constant ex entitatibus subatomicis quae onus et massam specificam possident, sicut in sequenti tabula monstratur:
| Particula | Massa [kg] | Onus electricum [C] |
|---|---|---|
| Proton | 1.6726219 \times 10^{-27} | +1.602176634 \times 10^{-19} |
| Neutron | 1.6759271 \times 10^{-27} | 0 (neutra) |
| Electron | 9.10938356 \times 10^{-31} | -1.602176634 \times 10^{-19} |
Usitate symbola p^+, e^- et n_0 protonem, electronem et neutronem respective repraesentant. Protones et neutrones in nucleo atomi adsunt, dum electrones circa eum orbitant. Plus quam 99.9% massae atomi in suo nucleo concentratur.
Numerus protonum in nucleo definita elementum cui atomus pertinet. Numerus neutronum isotopum illius elementi definit, et numerus electronum statum ionizationis indicat. Tradito modo atomus neuter habetur, et si electrones superant vel desunt, ion appellatur. Iones possunt esse negativi (aniones) vel positi (cationes).
Proprietates electricae materiae
Proprietates electricae materiae pendent ab eius structura interna et a modo quo atomi vel moleculae inter se interagunt. Licet atomus neuter onere carere videatur, id non significat eum in phaenomenis electricis non participare. Mementote naturam oneris electrici pendere ab interactione inter atomos et moleculas et ab eorum facultate electrones transferendi vel communicandi vincula formantes.