什么是电荷及电是如何工作的

在这节课中,我们将学习什么是电荷和电流以及电是如何工作的。你可以观看下面的视频或阅读下面的书面教程。

原子的结构

要了解电,我们必须从原子开始。物质是由原子构成的。我们由原子构成。宇宙中的一切都是由原子构成的。

一个原子用肉眼是看不见的,所以我们将使用一个简化的模型来帮助我们理解原子的结构。这就是玻尔模型。

玻尔模型-原子的结构

在原子的中心有一个原子核,它由不带电荷的中子和带正电荷的质子组成。同样,也有带负电荷的电子围绕原子核旋转。

一个原子的中子、质子和电子的数量可以告诉我们它是什么物质。

贝壳

质子和中子位于原子的中心,而电子在原子核周围以а的形式不断运动。

原子核中的电子比质子轻得多,它们可以很容易地以接近光速的速度移动。

它们以圆形轨道或壳围绕原子核运动。每一层只能容纳一定数量的电子:第一层可以容纳2个电子,第二层可以容纳8个电子,第三层最多可以容纳18个电子,以此类推。

原子的壳层-价层和价电子

电子壳层由内向外充满电子。最后一层电子的数量决定了原子的反应性,或它与其他原子形成化学键的倾向。当原子满层时,原子是稳定的,反应性最小。

最外层被称为价电子层,在其中发现的电子被称为价电子。这个壳层中的一些材料有松散束缚的电子,使它们可以从一个原子流动到另一个原子。

导体和绝缘体

这些移动的电子称为自由电子。电子移动的容易程度取决于材料。

自由电子-导体和绝缘体

材料既可以是导体,也可以是绝缘体。导体材料,如大多数金属,允许自由电子在固体中自由移动,而绝缘体,如塑料或玻璃,限制电子的运动,紧紧地抓住它们。

相关:电容器如何工作-电容器的物理和应用

电荷

一般来说,原子是中性的,这意味着它们有相同数量的电子和质子。换句话说,它们的净电荷等于零。这是原子可能的最低能级,或者说基态。

中性电荷-正负离子

然而,我们可以改变原子的电荷,通过使它获得或失去电子。如果一个原子得到电子,它就带负电荷,相反,如果一个原子失去电子,它就带正电荷。带电荷的原子称为正离子或负离子。

静电

例如,当你的脚在地毯上拖拽时,你的脚和地毯之间产生了许多表面接触,允许电子转移到你身上,从而在你的皮肤上形成静电荷。

产生静电-拖脚在地毯上

你和地毯没有中性电荷,电荷不平衡在你作为导体和地毯作为绝缘体之间产生。

然后,当你触摸一个金属门把手时,所有的电荷都想离开你,去门把手那里以恢复电荷不平衡。因此当电子离开你时,你会受到冲击。

静电冲击-为什么我们会在门把手上被电击

自然界总是寻求平衡,中性电荷平衡,或净电荷为零。在这个过程中,我们没有产生新的电荷。物体之间的总电荷仍然是零。

这就引出了电荷守恒定律,它说你不能产生净电荷,而电荷只能从一个地方移动到另一个地方。

电荷实际上是质子和电子最重要的特性。

电荷-库仑

电荷用“q”表示,电荷单位为库仑。物体可以带正电荷也可以带负电荷,因此“q”可以有正负两种值。

元电荷

单个电子或质子的电荷称为基本电荷,用小写字母“e”表示。质子带正电荷e,电子带负电荷e。

电流

电子的流动形成了电流。

电流-作为导体的铜线内部电子的流动

如果我们看一根铜线的内部,里面有很容易交换电子的原子。这些电子可以从一个原子向另一个原子任意方向移动。如果我们做一个闭合电路,通过把铜线和电源连接起来,就像电池一样,那么电压会使电子沿相同的方向移动,从电池的一端移动到另一端,或者从电源的负极移动到正极。

闭合电路-电压使电子在同一方向移动

在闭合电路中,电压使电子沿同一方向移动,从电池的负极移动到正极。

如果我们在闭合电路中加入一个灯泡,电子必须通过它才能到达另一端,从而产生光。

电流-安培

电流是导线中电荷在一段时间内的运动。电流的符号是I。

一库仑电荷在一秒内通过一根导线等于一安培电流。安培是电流的计量单位。

这就是本教程的全部内容。在下一个电子基础教程中,我们将讨论库yabo7. com仑定律。

我希望你喜欢这个教程,并学到一些新的东西。欢迎在评论区提出任何问题。

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