Električni naboj
Električni naboj je osnovna lastnost elektronov, protonov in drugih subatomskih delcev. Elektroni so negativno nabiti, protoni pa pozitivno. Negativno in pozitivno nabite stvari se med seboj vlečejo (privlačijo). Zaradi tega se elektroni in protoni držijo skupaj in tvorijo atome. Stvari z enakim nabojem se med seboj odbijajo (odbijajo se). To imenujemo zakon o nabojih. Odkril ga je Charles-Augustin de Coulomb. Zakon, ki opisuje, kako močno se naboji vlečejo in potiskajo, se imenuje Coulombov zakon.
Stvari, ki imajo enako število elektronov in protonov, so nevtralne. Stvari, ki imajo več elektronov kot protonov, so negativno nabite, stvari z manj elektroni kot protoni pa so pozitivno nabite. Stvari z enakim nabojem se med seboj odbijajo. Stvari z različnim nabojem se privlačijo. Če je mogoče, bo tisti, ki ima preveč elektronov, dal dovolj elektronov, da bo število protonov v tistem, ki ima preveč protonov, enako številu elektronov v njem. Če je elektronov ravno toliko, da se ujemajo z dodatnimi protoni, se stvari ne bosta več privlačili. Ko se elektroni premikajo z mesta, kjer jih je preveč, na mesto, kjer jih je premalo, se to imenuje električni tok.
Če oseba z nogami drsi po preprogi in se nato dotakne medeninaste kljuke vrat, lahko dobi električni udar. Če je dovolj dodatnih elektronov, je sila, s katero se ti elektroni medsebojno odbijajo, lahko dovolj velika, da nekateri elektroni preskočijo vrzel med osebo in kljuko. Dolžina iskre je merilo napetosti ali "električnega tlaka". Število elektronov, ki se premaknejo z enega mesta na drugo v časovni enoti, se meri kot jakost toka ali "hitrost pretoka elektronov".
Če oseba dobi pozitivni ali negativni naboj, se ji lahko dlake dvignejo, ker jih naboji v vsaki dlaki potiskajo stran od drugih.
Električni naboj, ki ga občutimo, ko nas udari kljuka ali drug predmet, je običajno med 25 in 30 tisoč volti. Vendar električni tok teče le kratek čas, zato pretok elektronov skozi človekovo telo ne povzroči fizične škode. Po drugi strani pa imajo oblaki, ko pridobijo električni naboj, še višje napetosti, zato je lahko jakost toka (število elektronov, ki se pretakajo pri udaru strele) zelo visoka. To pomeni, da lahko elektroni preskočijo z oblaka na zemljo (ali z zemlje na oblak). Če ti elektroni preidejo skozi človeka, ga lahko električni udar opeče ali ubije.
Zgodovinski eksperiment
Naslednji poskus je James Clerk Maxwell opisal v svojem delu A Treatise on Electricity and Magnetism (1873). Običajno sta steklo in smola nevtralno nabita. Če ju drgnemo skupaj in nato ločimo, se bosta privlačila.
Če drugi kos stekla podrgnemo z drugim kosom smole, se pokažejo naslednje stvari:
- Kosi stekla se med seboj odbijajo.
- Vsak kos stekla privlači vsak kos smole.
- Koščka smole se medsebojno odbijata.
Če se nabiti in nenabiti predmet približata, je privlačnost zelo šibka.
Za telesa, ki lahko na ta način privlačijo ali odbijajo stvari, pravimo, da so "naelektrena" ali "nabita z elektriko". Ko se dve različni snovi drgneta skupaj, nastane električni naboj, ker ena od njiju odda elektrone drugi. Razlog za to je, da imajo atomi v obeh snoveh neenako moč za privabljanje elektronov. Zato bo tisti, ki ima večjo privlačno moč, vzel elektrone tistemu, ki ima manjšo privlačno moč. Če steklo drgnemo ob nekaj drugega, lahko odda ali odvzame elektrone. Kaj se zgodi, je odvisno od tega, kaj je druga stvar.
Stvari, ki so sprejele elektrone, se imenujejo "negativno nabite", stvari, ki so elektrone oddale, pa se imenujejo "pozitivno nabite". Za ta imena ni posebnega razloga. Gre le za poljubno (naključno izbrano) konvencijo (dogovor).
Poleg tega, da se telesa naelektrijo zaradi trenja, se lahko naelektrijo tudi na številne druge načine.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je električni naboj?
O: Električni naboj je osnovna lastnost elektronov, protonov in drugih subatomskih delcev. Elektroni so negativno nabiti, protoni pa so pozitivno nabiti. Stvari, ki imajo enak naboj, se medsebojno odbijajo (se odbijajo).
V: Kdo je odkril zakon o nabojih?
O: Zakon o nabojih je odkril Charles-Augustin de Coulomb.
V: Kaj opisuje Coulombov zakon?
O: Coulombov zakon opisuje, kako močno se naboji vlečejo in potiskajo med seboj.
V: V čem se nevtralni predmeti razlikujejo od predmetov s pozitivnimi ali negativnimi naboji?
O: Predmeti, ki imajo enako število elektronov in protonov, so nevtralni, medtem ko so stvari, ki imajo več elektronov kot protonov, negativno nabite, stvari, ki imajo manj elektronov kot protonov, pa so pozitivno nabite.
V: Kaj se zgodi, ko prideta v stik dva predmeta z različnimi naboji?
O: Ko prideta v stik dva predmeta z različnima nabojoma, se bosta privlačila - če je mogoče, bo tisti s preveč elektroni oddal dovolj elektronov, da bo število protonov v tistem, ki ima preveč protonov, enako številu elektronov v tistem, ki ima preveč protonov za svoj naboj. Če je elektronov ravno toliko, da se ujemajo z dodatnimi protoni, se stvari ne bosta več privlačili.
V: Kako nastane električni tok?
O: Ko se elektroni premikajo z mesta, kjer jih je preveč, na mesto, kjer jih je premalo, se to imenuje električni tok.
V: Zakaj so električni udari v nekaterih primerih nevarni, v drugih pa ne?
O: Električni udari, ki jih občutimo, ko nas udari kljuka ali drug predmet, imajo običajno napetost med 25 in 30 tisoč volti; ker pa električni tok teče le kratek čas, ne povzroča fizične škode. Po drugi strani pa imajo oblaki, ko dobijo električni naboj, še višje napetosti in jakost električnega toka (število elektronov, ki se pretakajo pri udaru strele) je lahko zelo visoka - to pomeni, da če ti elektroni z visoko napetostjo in jakostjo preidejo skozi človeka, ga lahko opečejo ali ubijejo.
