بار الکتریکی چیست

 چرخش الکترون به دور هسته در اثر وجود نیروی الکتریکی بین آنهاست و نیز بعضی از اجسام تحت شرایط خاصی بر هم نیروی جاذبه یا دافعه الکتریکی وارد می کنند. عامل این نیروها به سبب خاصیتی است که بطور ذاتی در الکترونها وجود دارد. لذا آن کمیت فیزیکی که این خاصیت را توصیف و بزرگی نیروی حاصل از آنها را تعیین می کند، بار الکتریکی نامیده می شود .

قانون پایستگی بار الکتریکی

 بار الکتریکی از هیچ به وجود نمی آید و از بین هم نمی رود، فقط از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود. این بیان را پایستگی بار الکتریکی می نامند.

 چند نوع بار الکتریکی وجود دارد؟

 دو نوع: بار منفی( بار الکترون با علامت e- ) و بار مثبت ( بار پروتون با علامت e+).

 بارهای الکتریکی الکترون و پروتون چه فرقی با هم دارند؟

 از نظر مقدار یکی هستند اما علامتهای مخالف هم دارند. توجه کنید که در نظر گرفتن علامتهای منفی و مثبت برای بارهای الکتریکی الکترون و پروتون یک اتمی قراردادی است و برای طبیعت این علامتها مفهومی ندارند.

 کمترین مقدار بار الکتریکی در طبیعت چقدر است؟

 اندازه بار الکتریکی یک الکترون( یا یک پروتون) به عنوان یکای طبیعی بار الکتریکی یعنی کوچکترین بار الکتریکی موجود در ماده در نظر گرفته می شود .

از رابطه q=n e چه نتیجه اساسی در فیزیک حاصل می شود؟

 این رابطه نشان می دهد بار الکتریکی نیز مانند ماده ساختمان دانه ای دارد. یعنی همانطور که ماده از ذرات ریزی بنام اتم درست شده است، بار الکتریکی نیز از ذراتی بنام الکترون(یا پروتون) تشکیل یافته است.

 بار الکتریکی خالص یعنی چه؟

 یک اتم در حالت عادی از نظر الکتریکی خنثی است. یعنی تعداد بارهای مثبت و منفی آن با هم برابرند. اگر این تعادل را با گرفتن یا دادن الکترون به اتمهای یک جسم برهم بزنیم، دیگر جسم از نظر بار الکتریکی خنثی نخواهد بود. در این  حالت می گوییم جسم دارای بار الکتریکی خالص است. به عبارت دیگر بارهای الکتریکی خنثی نشده یک جسم را بار الکتریکی خالص می نامند.

 وقتی که یک اتم الکترون اضافی دریافت می کند دارای بار الکتریکی خالص منفی می شود و اگر الکترون از دست بدهد به دلیل وجود پروتونهای اضافی خنثی نشده،بار الکتریکی خالص آن مثبت خواهد بود.

 نیروی الکتریکی چگونه است؟

 نیرویی را که اجسام دارای بار الکتریکی به یکدیگر وارد میکنند، نیروی الکتریکی می نامند.

س: قانون بنیادی الکتریسیته ساکن چگونه است؟

 بارهای الکتریکی همنوع یکدیگر را می رانند و بارهای الکتریکی نا همنوع یکدیگر را می ربایند. به عبارت دیگر دو بار مثبت و منفی یکدیگر را می ربایند و دو بار مثبت یا دو بار منفی یکدیگر را می رانند.

روشهای تولید الکتریسیته ساکن کدامند؟

 

 به دو روش می توان الکتریسیته ساکن تولید کرد: روش مالش و روش القاء.

 تولید الکتریسیته ساکن یا باردار کردن به طریقه مالش چگونه است؟

 این روش مناسب اجسام نا رسانا است. هنگامی که دو جسم نارسانا بر روی هم مالیده می شوند، به علت اصطکاک و گرمای تولید شده، الکترونهای آن جسمی که سست ترند از اتمهای خود کنده شده و بر روی جسم دیگر منتقل می شوند. در این حالت در جسمی که الکترون از دست داده بار مثبت(+) و در جسمی که الکترون گرفته است، بنا به قانون پایستگی بار الکتریکی، به همان مقدار بار منفی(-) به وجود می آید. مثلاً در صورتی که یک میله پلاستیکی( یا ابونیتی) را به پارچه پشمی مالش  دهیم، الکترونها از پارچه به میله پلاستیکی منتقل شده و میله بار منفی و پارچه بار مثبت خالص پیدا می کند. یا اگر به جای میله پلاستیکی از میله شیشه ای استفاده کنیم، برعکس حالت قبل شیشه بار مثبت و پارچه بار منفی پیدا می کند.

 اجسام رسانا و نارسانای الکتریکی چگونه اند؟

 پاره ای از مواد مثل فلزات به راحتی الکتریسیته را از خود عبور می دهند. در این مواد الکترونها با دریافت اندکی انرژی از اتمهای خود کنده شده و به حرکت در        می آیند. این مواد را رسانای الکتریکی می نامند. اما پاره ای مواد دیگر مثل چوب و پلاستیک الکتریسیته را به راحتی از خود عبور نمی دهند. الکترونهای این مواد برای کنده شده از اتمهایشان به انرژی زیادی نیاز دارند و به این علت به حرکت در آوردن آنها خیلی مشکل است. اینگونه مواد را نارسانای الکتریکی می گویند.

الکترون آزاد

 در اجسام فلزی الکترونها به راحتی از اتمهای خود جدا می شوند و در درون جسم به حرکت در می آیند و موجب رسانایی الکتریکی می شوند. این الکترونها را الکترنهای آزاد می نامند.

انرژی پتانسیل الکتریکی:

اگر بخواهیم دو ذرة باردار ناهمنام  (- و +)را با سرعت ثابت از هم دور کنیم، برای غلبه بر نیروی ربایش بین آنها باید کار انجام دهیم این کار انجام شده به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی در بارهای الکتریکی ذخیره می‎شود.
همچنین اگر بخواهیم دو ذرة باردار همنام را (+ و +) با سرعت ثابت بهم نزدیک کنیم. نیز باید کار انجام دهیم.

تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی یک بار الکتریکی در یک میدان برابر انرژی است که برای جابجایی آن بار صرف می‎شود.