Elektrický náboj

Autor: Leandro Alegsa

20-06-2021

Elektrický náboj je základnou vlastnosťou elektrónov, protónov a iných subatomárnych častíc. Elektróny sú nabité záporne, zatiaľ čo protóny sú nabité kladne. Záporne nabité veci a kladne nabité veci sa navzájom priťahujú. Vďaka tomu sa elektróny a protóny spájajú a vytvárajú atómy. Veci, ktoré majú rovnaký náboj, sa navzájom odpudzujú (odpudzujú sa). Tento zákon sa nazýva zákon nábojov. Objavil ho Charles-Augustin de Coulomb. Zákon, ktorý opisuje, ako silno sa náboje navzájom priťahujú a tlačia, sa nazýva Coulombov zákon.

Veci, ktoré majú rovnaký počet elektrónov a protónov, sú neutrálne. Veci, ktoré majú viac elektrónov ako protónov, sú záporne nabité, zatiaľ čo veci s menším počtom elektrónov ako protónov sú kladne nabité. Veci s rovnakým nábojom sa navzájom odpudzujú. Veci s rôznym nábojom sa navzájom priťahujú. Ak je to možné, tá, ktorá má príliš veľa elektrónov, odovzdá dostatok elektrónov, aby sa vyrovnal počet protónov v tej, ktorá má príliš veľa protónov na svoj náboj elektrónov. Ak je elektrónov práve toľko, aby zodpovedali počtu protónov navyše, potom sa tieto dve veci už nebudú navzájom priťahovať. Keď sa elektróny presúvajú z miesta, kde ich je príliš veľa, na miesto, kde ich je príliš málo, nazýva sa to elektrický prúd.

Keď človek šúcha nohami po koberci a potom sa dotkne mosadznej kľučky, môže dostať elektrický šok. Ak je tam dostatok elektrónov navyše, potom sila, ktorou sa tieto elektróny navzájom odtláčajú, môže stačiť na to, aby niektoré elektróny preskočili cez medzeru medzi osobou a kľučkou. Dĺžka iskry je mierou napätia alebo "elektrického tlaku". Počet elektrónov, ktoré sa presunú z jedného miesta na druhé za jednotku času, sa meria ako prúd alebo "rýchlosť toku elektrónov".

Ak človek dostane kladný alebo záporný náboj, môže to spôsobiť, že sa mu postavia vlasy, pretože náboje v každom vlase ho odtláčajú od ostatných.

Elektrický náboj, ktorý pocítime pri údere od kľučky alebo iného predmetu, sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 25-tisíc až 30-tisíc voltov. Elektrický prúd však tečie len krátko, takže tok elektrónov cez telo človeka nespôsobuje fyzickú ujmu. Na druhej strane, keď mraky získajú elektrický náboj, majú ešte vyššie napätie a prúd (počet elektrónov, ktoré pretečú pri zásahu bleskom) môže byť veľmi vysoký. To znamená, že elektróny môžu preskočiť z mraku na zem (alebo zo zeme na mrak). Ak tieto elektróny prejdú cez človeka, elektrický prúd ho môže popáliť alebo usmrtiť.

Historický experiment

Nasledujúci experiment opísal James Clerk Maxwell vo svojom diele A Treatise on Electricity and Magnetism (1873). Za normálnych okolností sú sklo a živica neutrálne nabité. Ak ich však o seba pretrieme a potom oddelíme, začnú sa navzájom priťahovať.

Ak sa druhý kúsok skla potrie druhým kúskom živice, zistia sa tieto veci:

Dva kusy skla sa navzájom odpudzujú.
Každý kúsok skla priťahuje každý kúsok živice.
Dva kusy živice sa navzájom odpudzujú.

Ak sa k sebe priblíži nabitý a nenabitý objekt, príťažlivosť bude veľmi slabá.

O telesách, ktoré sú schopné priťahovať alebo odpudzovať veci týmto spôsobom, sa hovorí, že sú "zelektrizované" alebo "nabité elektrinou". Keď sa o seba trú dve rôzne látky, vzniká elektrický náboj, pretože jedna z nich odovzdá druhej elektróny. Dôvodom je, že atómy oboch látok majú nerovnakú silu priťahovať elektróny. Takže ten, ktorý má väčšiu schopnosť priťahovať elektróny, si vezme elektróny od toho, ktorý má menšiu príťažlivú silu. Ak sa sklo trie o niečo iné, môže elektróny buď odovzdať, alebo prijať. To, čo sa stane, závisí od toho, čo je tá druhá vec.

Veci, ktoré prijali elektróny, sa nazývajú "záporne nabité" a veci, ktoré odovzdali elektróny, sa nazývajú "kladne nabité". Tieto názvy nemajú žiadny špeciálny dôvod. Je to len ľubovoľná (náhodná voľba) konvencia (dohoda).

Okrem toho, že telesá sú elektrizované trením, môžu byť elektrizované aj mnohými inými spôsobmi.

Súvisiace stránky

Elektrické

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to elektrický náboj?

Odpoveď: Elektrický náboj je základná vlastnosť elektrónov, protónov a iných subatomárnych častíc. Elektróny sú nabité záporne, zatiaľ čo protóny sú nabité kladne. Veci, ktoré majú rovnaký náboj, sa navzájom odpudzujú (odpudzujú sa).

Otázka: Kto objavil zákon nábojov?

Odpoveď: Nábojový zákon objavil Charles-Augustin de Coulomb.

Otázka: Čo opisuje Coulombov zákon?

Odpoveď: Coulombov zákon opisuje, ako silno sa náboje navzájom priťahujú a tlačia.

Otázka: Čím sa líšia neutrálne predmety od predmetov s kladným alebo záporným nábojom?

Odpoveď: Predmety, ktoré majú rovnaký počet elektrónov a protónov, sú neutrálne, zatiaľ čo veci, ktoré majú viac elektrónov ako protónov, sú záporne nabité a veci, ktoré majú menej elektrónov ako protónov, sú kladne nabité.

Otázka: Čo sa stane, keď sa dva predmety s rôznymi nábojmi dostanú do kontaktu?

Odpoveď: Keď sa dva predmety s rôznymi nábojmi dostanú do kontaktu, budú sa navzájom priťahovať - ak je to možné, ten, ktorý má príliš veľa elektrónov, odovzdá dostatok elektrónov, aby sa vyrovnal počtu protónov v tom, ktorý má príliš veľa protónov na svoj náklad elektrónov. Ak je elektrónov práve toľko, aby zodpovedali dodatočnému počtu protónov, potom sa tieto dve veci už nebudú navzájom priťahovať.

Otázka: Ako vzniká elektrický prúd?

Odpoveď: Keď sa elektróny presúvajú z miesta, kde ich je príliš veľa, na miesto, kde ich je príliš málo, nazýva sa to elektrický prúd.

Otázka: Prečo môžu byť elektrické šoky v niektorých prípadoch nebezpečné, ale v iných nie?

Odpoveď: Elektrický šok, ktorý pocítime, keď dostaneme úder od kľučky alebo iného predmetu, má zvyčajne hodnotu 25-tisíc až 30-tisíc voltov; pretože však elektrický prúd tečie len krátko, nespôsobuje fyzickú ujmu. Na druhej strane, keď mraky získajú elektrický náboj, majú ešte vyššie napätie a prúd (počet elektrónov, ktoré pretečú pri údere blesku) môže byť veľmi vysoký - to znamená, že ak tieto elektróny s vysokým napätím/vysokým prúdom prejdú cez človeka, môžu ho popáliť alebo zabiť.