|
|
עמוד:7
7 פרק 1 הכח החשמלי וחוק קולון אטומים, אלקטרונים, פרוטונים ונויטרונים בדרך כלל, הגופים שאנו נתקלים בהם הם ניטרליים מבחינה חשמלית, כלומר כמות המטענים החיוביים בהם שווה בדיוק לכמות המטענים השליליים . כדי להפוך גופים ניטרליים לטעונים, צריך להפריד בין המטענים החיוביים לשליליים . מבנה החומר מסביר את התופעות שתיארנו ותופעות נוספות . החומרים בנויים מאטומים . בתיאור הפשוט ביותר, האטום בנוי מגרעין דחוס מאוד הנמצא במרכזו, וסביבו נעים אלקטרונים בעלי מסה קטנה מאוד הנושאים מטען חשמלי יסודי שלילי . בגרעין האטום נמצאים חלקיקים משני סוגים הנקראים נוקליאונים : פרוטונים ונויטרונים . לפרוטונים ולנויטרונים מסה גדולה בהרבה מאשר לאלקטרונים, כמצוין בטבלה . לפרוטונים יש מטען חשמלי השווה בגודלו למטען האלקטרון ( המטען היסודי ) אך סימנו הפוך ( חיובי ) . הנויטרונים הם חסרי מטען חשמלי ( ניטרליים, כפי ששמם מעיד עליהם ) . באטום או בחומר ניטרלי ( כלומר לא טעון ) , מספרם של הפרוטונים שווה בדיוק למספרם של האלקטרונים . אטום המימן הוא היחיד שבגרעינו פרוטון אחד ללא נויטרון . קוטר האטום גדול פי 100,000 בקירוב מקוטר הגרעין, לכן רוב האטום הוא חלל ריק . מוליכים ומבדדים חומרים שונים נבדלים במידת ההולכה החשמלית שלהם, ממוליכים טובים למוליכים גרועים, הנקראים מבדדים . מתכות מוליכות חשמל היטב, מכיוון שבאטומי המתכות יש אלקטרון אחד או יותר חופשיים . בחומרים מבדדים ( כגון פלסטיק, קלקר, עץ ועוד ) אין אלקטרונים חופשיים, ושפשוף שלהם גורם ל"קריעה" של אלקטרונים מאטומים שנמצאים מעל פני החומר ולמעבר שלהם מהגוף המשפשף אל המשופשף או להיפך . בכך נגרמת טעינה של שני הגופים, המשפשף והמשופשף, במטענים מנוגדים . השראה חשמלית וקיטוב קיטוב מוליך מתכתי על ידי השראה כאשר מקרבים גוף טעון חשמלית לעבר מוליך מתכתי, האלקטרונים החופשיים במתכת יימשכו או יידחו וינועו במוליך עד ליצירת שני קטבים חשמליים, האחד חיובי והשני שלילי . המוליך כולו נשאר ניטרלי מבחינה חשמלית ! התהליך נקרא קיטוב חשמלי על ידי השראה . הצד הפונה אל הגוף הטעון נמשך אליו כי הוא טעון במטען מנוגד, בעוד שהצד הרחוק נדחה בכוח קטן יותר כי המרחק ממנו אל הגוף הטעון גדול יותר . הכוח השקול הוא כוח משיכה . מכאן, כל גוף טעון מושך ( נמשך אל ) גוף ניטרלי . + + - + + גרעין אלקטרון פרוטון נויטרון + - - - - - - מטען [ C ] מסה [ kg ] שם החלקיק 31 - 10 ∙ 11 . 9 אלקטרון 19 - 10 ∙ 6 . 1 - 27 - 10 ∙ 67 . 1 פרוטון 19 - 10 ∙ 6 . 1 + 27 - 10 ∙ 67 . 1 נויטרון 0
|
|