కణం లేకుండా విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉంటుందా? విద్యుత్ ఛార్జ్ మరియు ప్రాథమిక కణాలు

« ఫిజిక్స్ - 10వ తరగతి"

మొదట, విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన శరీరాలు విశ్రాంతిగా ఉన్నప్పుడు, సరళమైన కేసును పరిశీలిద్దాం.

విద్యుత్ చార్జ్డ్ బాడీల సమతౌల్య పరిస్థితుల అధ్యయనానికి అంకితమైన ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ శాఖ అంటారు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్.

విద్యుత్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి?
ఎలాంటి ఛార్జీలు ఉన్నాయి?

మాటలతో విద్యుత్, విద్యుత్ ఛార్జ్, విద్యుత్ ప్రవాహంమీరు చాలా సార్లు కలుసుకున్నారు మరియు వాటిని అలవాటు చేసుకోగలిగారు. కానీ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నించండి: "ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి?" భావన కూడా ఆరోపణ- ఇది ప్రాథమిక, ప్రాథమిక భావన, ఇది మన జ్ఞానం యొక్క ప్రస్తుత స్థాయి అభివృద్ధిలో ఏదైనా సరళమైన, ప్రాథమిక భావనలకు తగ్గించబడదు.

"ఈ శరీరం లేదా కణానికి విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉంది" అనే ప్రకటన ద్వారా అర్థం ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి మొదట ప్రయత్నిద్దాం.

అన్ని శరీరాలు అతిచిన్న కణాల నుండి నిర్మించబడ్డాయి, ఇవి సరళమైనవిగా విభజించబడవు మరియు అందువల్ల వీటిని పిలుస్తారు ప్రాథమిక.

ఎలిమెంటరీ కణాలు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి మరియు దీని కారణంగా అవి సార్వత్రిక గురుత్వాకర్షణ చట్టం ప్రకారం ఒకదానికొకటి ఆకర్షించబడతాయి. కణాల మధ్య దూరం పెరిగేకొద్దీ, ఈ దూరం యొక్క వర్గానికి విలోమ నిష్పత్తిలో గురుత్వాకర్షణ శక్తి తగ్గుతుంది. చాలా ప్రాథమిక కణాలు, అన్నీ కాకపోయినా, దూరం యొక్క చతురస్రానికి విలోమ నిష్పత్తిలో తగ్గే శక్తితో ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఈ శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువ.

కాబట్టి మూర్తి 14.1లో క్రమపద్ధతిలో చూపబడిన హైడ్రోజన్ అణువులో, ఎలక్ట్రాన్ గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే 10 39 రెట్లు ఎక్కువ శక్తితో కేంద్రకం (ప్రోటాన్) వైపు ఆకర్షింపబడుతుంది.

సార్వత్రిక గురుత్వాకర్షణ శక్తుల మాదిరిగానే దూరం పెరుగుతున్న కొద్దీ తగ్గే శక్తులతో కణాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందితే, కానీ గురుత్వాకర్షణ శక్తులను చాలాసార్లు మించిపోతే, అప్పుడు ఈ కణాలు విద్యుత్ చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి. కణాలనే అంటారు వసూలు చేశారు.

విద్యుత్ ఛార్జ్ లేని కణాలు ఉన్నాయి, కానీ కణం లేకుండా విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉండదు.

చార్జ్డ్ కణాల పరస్పర చర్య అంటారు విద్యుదయస్కాంత.

విద్యుత్ ఛార్జ్ విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల తీవ్రతను నిర్ణయిస్తుంది, ద్రవ్యరాశి గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యల తీవ్రతను నిర్ణయిస్తుంది.

ఒక ఎలిమెంటరీ పార్టికల్ యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ అనేది కణంలోని ఒక ప్రత్యేక విధానం కాదు, అది దాని నుండి తీసివేయబడుతుంది, దాని భాగాలుగా కుళ్ళిపోయి తిరిగి కలపబడుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఇతర కణాలపై విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉండటం అంటే వాటి మధ్య నిర్దిష్ట శక్తి పరస్పర చర్యల ఉనికి మాత్రమే.

ఈ పరస్పర చర్యల యొక్క చట్టాలు మనకు తెలియకపోతే, సారాంశంలో, ఛార్జ్ గురించి మనకు ఏమీ తెలియదు. పరస్పర చర్యల యొక్క చట్టాల పరిజ్ఞానం ఛార్జ్ గురించి మా ఆలోచనలలో చేర్చాలి. ఈ చట్టాలు సరళమైనవి కావు మరియు వాటిని కొన్ని పదాలలో వివరించడం అసాధ్యం. అందువల్ల, భావనకు తగినంత సంతృప్తికరమైన సంక్షిప్త నిర్వచనం ఇవ్వడం అసాధ్యం విద్యుత్ ఛార్జ్.

విద్యుత్ ఛార్జీల యొక్క రెండు సంకేతాలు.

అన్ని శరీరాలు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి. ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరాలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షించగలవు మరియు తిప్పికొట్టగలవు. ఈ అతి ముఖ్యమైన వాస్తవం, మీకు సుపరిచితం, అంటే ప్రకృతిలో వ్యతిరేక సంకేతాల విద్యుత్ ఛార్జీలతో కణాలు ఉన్నాయి; ఒకే గుర్తు యొక్క ఛార్జీల విషయంలో, కణాలు తిప్పికొడతాయి మరియు వివిధ సంకేతాల విషయంలో, అవి ఆకర్షిస్తాయి.

ప్రాథమిక కణాల ఛార్జ్ - ప్రోటాన్లు, అన్ని పరమాణు కేంద్రకాలలో భాగమైన, సానుకూల మరియు ఛార్జ్ అంటారు ఎలక్ట్రాన్లు- ప్రతికూల. సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల మధ్య అంతర్గత వ్యత్యాసాలు లేవు. కణ ఛార్జీల సంకేతాలు తిరగబడితే, విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల స్వభావం అస్సలు మారదు.

ప్రాథమిక ఛార్జ్.

ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లతో పాటు, అనేక ఇతర రకాల చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ ఉన్నాయి. కానీ ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు మాత్రమే నిరవధికంగా స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఉంటాయి. మిగిలిన చార్జ్డ్ కణాలు సెకనులో మిలియన్ వంతు కంటే తక్కువ జీవిస్తాయి. అవి వేగవంతమైన ప్రాథమిక కణాల ఢీకొనే సమయంలో పుడతాయి మరియు చాలా తక్కువ సమయం వరకు ఉనికిలో ఉండి, క్షయం, ఇతర కణాలుగా మారుతాయి. మీరు 11వ తరగతిలో ఈ కణాల గురించి తెలుసుకుంటారు.

విద్యుత్ ఛార్జ్ లేని కణాలు ఉన్నాయి న్యూట్రాన్. దీని ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. న్యూట్రాన్‌లు, ప్రోటాన్‌లతో కలిసి పరమాణు కేంద్రకంలో భాగం. ఒక ప్రాథమిక కణం ఛార్జ్ కలిగి ఉంటే, దాని విలువ ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడుతుంది.

ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరాలుప్రకృతిలో విద్యుదయస్కాంత శక్తులు భారీ పాత్ర పోషిస్తాయి, ఎందుకంటే అన్ని శరీరాలు విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన కణాలను కలిగి ఉంటాయి. పరమాణువుల యొక్క భాగాలు - న్యూక్లియైలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు - విద్యుత్ చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి.

శరీరాల మధ్య విద్యుదయస్కాంత శక్తుల ప్రత్యక్ష చర్య కనుగొనబడలేదు, ఎందుకంటే వాటి సాధారణ స్థితిలో ఉన్న శరీరాలు విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంటాయి.

ఏదైనా పదార్ధం యొక్క పరమాణువు తటస్థంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దానిలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య న్యూక్లియస్‌లోని ప్రోటాన్‌ల సంఖ్యకు సమానం. సానుకూలంగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలు విద్యుత్ శక్తుల ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి తటస్థ వ్యవస్థలను ఏర్పరుస్తాయి.

స్థూల దేహంలో ఏదైనా ఒక ఛార్జ్ సంకేతం ఉన్న ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ అధికంగా ఉంటే అది విద్యుత్ చార్జ్ అవుతుంది. అందువల్ల, ప్రోటాన్‌ల సంఖ్యతో పోలిస్తే ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య అధికంగా ఉండటం వల్ల శరీరం యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ ఏర్పడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ల లేకపోవడం వల్ల ధనాత్మక చార్జ్ వస్తుంది.

విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన మాక్రోస్కోపిక్ బాడీని పొందేందుకు, అంటే దానిని విద్యుదీకరించడానికి, ప్రతికూల చార్జ్‌లో కొంత భాగాన్ని దానితో అనుబంధించబడిన ధనాత్మక చార్జ్ నుండి వేరు చేయడం లేదా ప్రతికూల చార్జ్‌ను తటస్థ శరీరానికి బదిలీ చేయడం అవసరం.

ఇది ఘర్షణను ఉపయోగించి చేయవచ్చు. మీరు పొడి జుట్టు ద్వారా ఒక దువ్వెనను అమలు చేస్తే, అప్పుడు అత్యంత మొబైల్ చార్జ్ చేయబడిన కణాలలో ఒక చిన్న భాగం - ఎలక్ట్రాన్లు - జుట్టు నుండి దువ్వెనకు వెళ్లి ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేస్తాయి మరియు జుట్టు సానుకూలంగా ఛార్జ్ అవుతుంది.

విద్యుదీకరణ సమయంలో ఛార్జీల సమానత్వం

ప్రయోగం సహాయంతో, ఘర్షణ ద్వారా విద్యుదీకరించబడినప్పుడు, రెండు శరీరాలు సంకేతంలో వ్యతిరేకమైన, కానీ పరిమాణంలో ఒకేలా ఉండే ఛార్జీలను పొందుతాయని నిరూపించవచ్చు.

ఒక ఎలక్ట్రోమీటర్‌ను తీసుకుందాం, దాని రాడ్‌పై రంధ్రం ఉన్న లోహ గోళం మరియు పొడవైన హ్యాండిల్స్‌పై రెండు ప్లేట్లు ఉన్నాయి: ఒకటి కఠినమైన రబ్బరుతో మరియు మరొకటి ప్లెక్సిగ్లాస్‌తో తయారు చేయబడింది. ఒకదానికొకటి రుద్దినప్పుడు, ప్లేట్లు విద్యుద్దీకరించబడతాయి.

గోళంలోని గోడలను తాకకుండా లోపల ఉన్న ప్లేట్‌లలో ఒకదాన్ని తీసుకురండి. ప్లేట్ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడితే, ఎలక్ట్రోమీటర్ యొక్క సూది మరియు రాడ్ నుండి కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు ప్లేట్‌కు ఆకర్షించబడతాయి మరియు గోళం యొక్క అంతర్గత ఉపరితలంపై సేకరించబడతాయి. అదే సమయంలో, బాణం సానుకూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోమీటర్ రాడ్ (Fig. 14.2, a) నుండి దూరంగా నెట్టబడుతుంది.

మీరు గోళంలోకి మరొక ప్లేట్‌ను తీసుకువస్తే, మొదటిదాన్ని తొలగించి, గోళం మరియు రాడ్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు ప్లేట్ నుండి తిప్పికొట్టబడతాయి మరియు బాణంపై అధికంగా పేరుకుపోతాయి. ఇది బాణం రాడ్ నుండి వైదొలగడానికి కారణమవుతుంది మరియు మొదటి ప్రయోగంలో అదే కోణంలో ఉంటుంది.

గోళం లోపల రెండు పలకలను తగ్గించిన తరువాత, మేము బాణం యొక్క ఏదైనా విచలనాన్ని గుర్తించలేము (Fig. 14.2, b). ప్లేట్ల ఛార్జీలు పరిమాణంలో సమానంగా మరియు సంకేతంలో విరుద్ధంగా ఉన్నాయని ఇది రుజువు చేస్తుంది.

శరీరాలు మరియు దాని వ్యక్తీకరణల విద్యుదీకరణ.సింథటిక్ బట్టల ఘర్షణ సమయంలో ముఖ్యమైన విద్యుదీకరణ జరుగుతుంది. మీరు పొడి గాలిలో సింథటిక్ పదార్థంతో తయారు చేసిన చొక్కా తీసివేసినప్పుడు, మీరు ఒక లక్షణమైన పగుళ్ల శబ్దాన్ని వినవచ్చు. చిన్న స్పార్క్‌లు రుద్దడం ఉపరితలాల యొక్క ఛార్జ్ చేయబడిన ప్రాంతాల మధ్య దూకుతాయి.

ప్రింటింగ్ హౌస్‌లలో, ప్రింటింగ్ సమయంలో కాగితం విద్యుద్దీకరించబడుతుంది మరియు షీట్‌లు కలిసి ఉంటాయి. ఇది జరగకుండా నిరోధించడానికి, ఛార్జ్ని హరించడానికి ప్రత్యేక పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి. అయినప్పటికీ, దగ్గరి సంబంధంలో ఉన్న శరీరాల విద్యుదీకరణ కొన్నిసార్లు ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు, వివిధ ఎలక్ట్రోకోపీయింగ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో మొదలైనవి.

విద్యుత్ ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం.

ప్లేట్ల విద్యుదీకరణ అనుభవం, ఘర్షణ ద్వారా విద్యుదీకరణ సమయంలో, గతంలో తటస్థంగా ఉన్న శరీరాల మధ్య ఇప్పటికే ఉన్న ఛార్జీల పునఃపంపిణీ జరుగుతుందని రుజువు చేస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క చిన్న భాగం ఒక శరీరం నుండి మరొక శరీరానికి కదులుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కొత్త కణాలు కనిపించవు మరియు ముందుగా ఉన్నవి కనిపించవు.

శరీరాలు విద్యుద్దీకరించబడినప్పుడు, విద్యుత్ ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం. చార్జ్ చేయబడిన కణాలు బయటి నుండి ప్రవేశించని మరియు అవి విడిచిపెట్టని వ్యవస్థకు ఈ చట్టం చెల్లుతుంది, అనగా. వివిక్త వ్యవస్థ.

వివిక్త వ్యవస్థలో, అన్ని శరీరాల చార్జీల బీజగణిత మొత్తం సంరక్షించబడుతుంది.

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = const. (14.1)

ఇక్కడ q 1, q 2, మొదలైనవి వ్యక్తిగత చార్జ్డ్ బాడీల ఛార్జీలు.

ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం లోతైన అర్థాన్ని కలిగి ఉంది. చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ సంఖ్య మారకపోతే, ఛార్జ్ కన్జర్వేషన్ చట్టం యొక్క నెరవేర్పు స్పష్టంగా ఉంటుంది. కానీ ప్రాథమిక కణాలు ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందుతాయి, పుట్టి అదృశ్యమవుతాయి, కొత్త కణాలకు జీవితాన్ని ఇస్తాయి.

అయితే, అన్ని సందర్భాల్లోనూ, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఒకే పరిమాణంలో మరియు వ్యతిరేక సంకేతాలతో జతలలో మాత్రమే పుడతాయి; చార్జ్ చేయబడిన కణాలు కూడా జతలలో మాత్రమే అదృశ్యమవుతాయి, తటస్థంగా మారుతాయి. మరియు ఈ అన్ని సందర్భాలలో, ఛార్జీల బీజగణిత మొత్తం అలాగే ఉంటుంది.

ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం యొక్క ప్రామాణికత ప్రాథమిక కణాల యొక్క భారీ సంఖ్యలో పరివర్తనల పరిశీలనల ద్వారా నిర్ధారించబడింది. ఈ చట్టం విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క అత్యంత ప్రాథమిక లక్షణాలలో ఒకదానిని వ్యక్తీకరిస్తుంది. ఛార్జ్ పరిరక్షణకు కారణం ఇప్పటికీ తెలియదు.

మీరు "విద్యుత్", "విద్యుత్ ఛార్జ్", "విద్యుత్ కరెంట్" అనే పదాలను చాలాసార్లు చూశారు మరియు వాటిని అలవాటు చేసుకోగలిగారు. కానీ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నించండి: "ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి?" - మరియు ఇది అంత సులభం కాదని మీరు చూస్తారు. వాస్తవం ఏమిటంటే ఛార్జ్ భావన అనేది ప్రాథమిక, ప్రాథమిక భావన, ఇది మన జ్ఞానం యొక్క ప్రస్తుత స్థాయి అభివృద్ధిలో ఏదైనా సరళమైన, ప్రాథమిక భావనలకు తగ్గించబడదు.

స్టేట్‌మెంట్ ద్వారా అర్థం ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి మొదట ప్రయత్నిద్దాం: ఇచ్చిన శరీరం లేదా కణానికి విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉంటుంది.

అన్ని శరీరాలు చిన్న కణాల నుండి నిర్మించబడిందని మీకు తెలుసు, అవి సరళమైన (సైన్స్‌కు ఇప్పుడు తెలిసినంతవరకు) కణాలుగా విభజించబడవు, కాబట్టి వీటిని ప్రాథమికంగా పిలుస్తారు. అన్ని ప్రాథమిక కణాలు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి మరియు దీని కారణంగా, సార్వత్రిక గురుత్వాకర్షణ చట్టం ప్రకారం ఒకదానికొకటి ఆకర్షితులవుతాయి, వాటి మధ్య దూరం పెరిగేకొద్దీ సాపేక్షంగా నెమ్మదిగా తగ్గుతుంది, దూరం యొక్క వర్గానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. చాలా ప్రాథమిక కణాలు, అన్నీ కాకపోయినా, దూరం యొక్క చతురస్రానికి విలోమ నిష్పత్తిలో తగ్గే శక్తితో ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఈ శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే భారీ సంఖ్యలో రెట్లు ఎక్కువ. కాబట్టి. హైడ్రోజన్ అణువులో, మూర్తి 91లో క్రమపద్ధతిలో చూపబడింది, ఎలక్ట్రాన్ గురుత్వాకర్షణ ఆకర్షణ శక్తి కంటే 101" రెట్లు ఎక్కువ శక్తితో కేంద్రకం (ప్రోటాన్) వైపు ఆకర్షింపబడుతుంది.

దూరం పెరుగుతున్న కొద్దీ నెమ్మదిగా తగ్గుతూ, గురుత్వాకర్షణ శక్తుల కంటే అనేక రెట్లు ఎక్కువగా ఉండే శక్తులతో కణాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందితే, ఈ కణాలు విద్యుత్ చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి. కణాలను చార్జ్డ్ అంటారు. విద్యుత్ ఛార్జ్ లేని కణాలు ఉన్నాయి, కానీ కణం లేకుండా విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉండదు.

చార్జ్డ్ కణాల మధ్య పరస్పర చర్యలను విద్యుదయస్కాంత అంటారు. విద్యుత్ ఛార్జ్ అనేది భౌతిక పరిమాణం, ఇది విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల తీవ్రతను నిర్ణయిస్తుంది, ద్రవ్యరాశి గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యల తీవ్రతను నిర్ణయిస్తుంది.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్ యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ అనేది కణంలోని ప్రత్యేకమైన "మెకానిజం" కాదు, అది దాని నుండి తీసివేయబడుతుంది, దాని భాగాలుగా కుళ్ళిపోతుంది మరియు తిరిగి కలపబడుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఇతర కణాలపై విద్యుత్ చార్జ్ ఉనికిని మాత్రమే సూచిస్తుంది

వాటి మధ్య నిర్దిష్ట శక్తి పరస్పర చర్యలు. కానీ ఈ పరస్పర చర్యల యొక్క చట్టాలు మనకు తెలియకపోతే, సారాంశంలో, ఛార్జ్ గురించి మాకు ఏమీ తెలియదు. పరస్పర చర్యల యొక్క చట్టాల పరిజ్ఞానం ఛార్జ్ గురించి మా ఆలోచనలలో చేర్చాలి. ఈ చట్టాలు సరళమైనవి కావు; వాటిని కొన్ని పదాలలో చెప్పడం అసాధ్యం. అందుకే విద్యుత్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటో తగినంత సంతృప్తికరమైన సంక్షిప్త నిర్వచనం ఇవ్వడం అసాధ్యం.

విద్యుత్ ఛార్జీల యొక్క రెండు సంకేతాలు.అన్ని శరీరాలు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి. ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరాలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షించగలవు మరియు తిప్పికొట్టగలవు. VII క్లాస్ ఫిజిక్స్ కోర్సు నుండి మీకు సుపరిచితమైన ఈ అతి ముఖ్యమైన వాస్తవం, ప్రకృతిలో వ్యతిరేక సంకేతాల విద్యుత్ ఛార్జీలతో కణాలు ఉన్నాయని అర్థం. ఛార్జ్ సంకేతాలు ఒకేలా ఉంటే, కణాలు తిప్పికొట్టబడతాయి మరియు అవి వేర్వేరు సంకేతాలతో ఉంటే, అవి ఆకర్షించబడతాయి.

ప్రాథమిక కణాల ఛార్జ్ - అన్ని పరమాణు కేంద్రకాలలో భాగమైన ప్రోటాన్‌లను సానుకూలంగా పిలుస్తారు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల ఛార్జ్ ప్రతికూలంగా పిలువబడుతుంది. సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల మధ్య అంతర్గత వ్యత్యాసాలు లేవు. కణ ఛార్జీల సంకేతాలు తిరగబడితే, విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యల స్వభావం అస్సలు మారదు.

ప్రాథమిక ఛార్జ్.ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లతో పాటు, అనేక ఇతర రకాల చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ ఉన్నాయి. కానీ ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు మాత్రమే నిరవధికంగా స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఉంటాయి. మిగిలిన చార్జ్డ్ కణాలు సెకనులో మిలియన్ వంతు కంటే తక్కువ జీవిస్తాయి. అవి వేగవంతమైన ప్రాథమిక కణాల ఢీకొనే సమయంలో పుడతాయి మరియు చాలా తక్కువ సమయం వరకు ఉనికిలో ఉండి, క్షయం, ఇతర కణాలుగా మారుతాయి. మీరు X తరగతిలో ఈ కణాలతో పరిచయం కలిగి ఉంటారు.

న్యూట్రాన్లు విద్యుత్ చార్జ్ లేని కణాలు. దీని ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. న్యూట్రాన్‌లు, ప్రోటాన్‌లతో కలిసి పరమాణు కేంద్రకంలో భాగం.

ఒక ప్రాథమిక కణం ఛార్జ్ కలిగి ఉంటే, దాని విలువ, అనేక ప్రయోగాలు చూపినట్లుగా, ఖచ్చితంగా ఖచ్చితమైనది (అటువంటి ప్రయోగాలలో ఒకటి - మిల్లికాన్ మరియు ఐయోఫ్ యొక్క ప్రయోగం - గ్రేడ్ VII కోసం పాఠ్య పుస్తకంలో వివరించబడింది)

అన్ని చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ కలిగి ఉండే కనీస ఛార్జ్, ఎలిమెంటరీ అని పిలువబడుతుంది. ప్రాథమిక కణాల ఛార్జీలు సంకేతాలలో మాత్రమే విభిన్నంగా ఉంటాయి. ఛార్జ్ యొక్క భాగాన్ని వేరు చేయడం అసాధ్యం, ఉదాహరణకు ఎలక్ట్రాన్ నుండి.

ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ అనేది కణాలు మరియు భౌతిక శరీరాల యొక్క ఆస్తి, ఇది బాహ్య మరియు అంతర్గత విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలతో వాటి పరస్పర చర్యను వర్ణిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్లు సరళమైన చార్జ్డ్ కణాలు. ప్రాథమిక పాఠశాల భౌతిక శాస్త్రం నుండి తెలిసినట్లుగా, ఏదైనా భౌతిక శరీరం అణువులను కలిగి ఉంటుంది మరియు అవి అణువులను కలిగి ఉంటాయి. ఏదైనా పరమాణువు సూర్యుని చుట్టూ గ్రహాల భ్రమణం వలె కక్ష్యలలో కేంద్రకం చుట్టూ తిరిగే సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కేంద్రకం మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
చార్జ్ చేయబడిన వస్తువులు ఇతర చార్జ్డ్ కణాలు లేదా వస్తువులకు ఆకర్షితులవుతాయి. అదే పాఠశాల భౌతికశాస్త్రం నుండి, విద్యుత్ ఛార్జీలతో సరళమైన ఆచరణాత్మక ప్రయోగాలను మేము గుర్తుంచుకుంటాము. ఉదాహరణకు, మీరు ఒక బెలూన్‌ను తీసుకొని త్వరగా జంపర్‌పై రుద్దితే, ఆపై అరిగిన వైపు గోడకు వ్యతిరేకంగా ఉంచినట్లయితే, బెలూన్ దానికి అంటుకుంటుంది. మేము బెలూన్‌ను ఛార్జ్ చేసినందున ఇది జరిగింది మరియు దానికి మరియు గోడకు మధ్య ఒక విద్యుత్ ఆకర్షణ కనిపించింది. (ప్రారంభంలో గోడ ఛార్జ్ చేయబడనప్పటికీ, బెలూన్ దాని దగ్గరికి వచ్చినప్పుడు దానిపై ఛార్జ్ ప్రేరేపించబడింది.)
విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన శరీరాలు మరియు కణాలు రెండు రకాలుగా వస్తాయి: ప్రతికూల మరియు సానుకూల. ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి మరియు ఛార్జీలు తిప్పికొడతాయి. దీనికి మంచి సారూప్యత సాధారణ అయస్కాంతాలు, ఇవి వ్యతిరేక ధ్రువాల ద్వారా ఒకదానికొకటి ఆకర్షించబడతాయి మరియు ధ్రువాల వలె తిప్పికొట్టబడతాయి. మేము ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, ఎలక్ట్రాన్లు ప్రతికూల చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి మరియు పరమాణు కేంద్రకాలు సానుకూల చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి (కేంద్రకంలో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రోటాన్లు, అలాగే విద్యుత్ ఛార్జ్ లేని న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి). అణు భౌతిక శాస్త్రంలో, కణాలు కూడా పరిగణించబడతాయి - పాజిట్రాన్లు, ఇవి ఎలక్ట్రాన్ల లక్షణాలలో సమానంగా ఉంటాయి, కానీ సానుకూల చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి. పాజిట్రాన్ భౌతిక మరియు గణిత సంగ్రహణ మాత్రమే అయినప్పటికీ, ప్రకృతిలో పాజిట్రాన్‌లు కనుగొనబడలేదు.
మనకు పాజిట్రాన్లు లేకపోతే, మనం ఒక వస్తువును సానుకూలంగా ఎలా ఛార్జ్ చేయవచ్చు? దాని ఉపరితలంపై 2000 ఉచిత (అంటే నిర్దిష్ట పరమాణువుల కేంద్రకాలతో సంబంధం లేని) ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నందున ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన వస్తువు ఉందని అనుకుందాం.
దాని ఉపరితలంపై కేవలం 1000 ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న మరొక సారూప్య వస్తువును పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, మొదటి వస్తువు రెండవదాని కంటే ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిందని మేము చెప్పగలం. కానీ రెండవ వస్తువు మొదటిదాని కంటే ఎక్కువ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిందని కూడా మనం చెప్పగలం. ఇది కేవలం గణితశాస్త్రపరంగా ఏది మూలంగా ఆమోదించబడింది మరియు ఆరోపణలను ఏ కోణం నుండి చూస్తుంది అనే విషయం.
మన బెలూన్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి, మనం కొంత పని చేయాలి మరియు శక్తిని ఖర్చు చేయాలి. మీరు ఉన్ని జంపర్‌పై బెలూన్ యొక్క ఘర్షణను అధిగమించాలి. ఘర్షణ సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్లు ఒక ఉపరితలం నుండి మరొక ఉపరితలంపైకి కదులుతాయి. పర్యవసానంగా, ఒక వస్తువు (బెలూన్) అదనపు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందింది మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడింది, అయితే ఉన్ని జంపర్ అదే సంఖ్యలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయి ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడింది.
విద్యుత్. విద్యుచ్ఛాలక బలం. విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పని

అందువల్ల, బెలూన్ జంపర్కు అంటుకోవాలి. లేదా? వాస్తవానికి, ఈ రెండు శరీరాలు వ్యతిరేక సంకేతాల యొక్క విద్యుత్ ఛార్జీలను కలిగి ఉన్నందున, ఇది జంపర్‌కు ఆకర్షిస్తుంది. కానీ అవి తాకినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది? బెలూన్ అంటుకోదు! జంపర్ యొక్క ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ఫైబర్స్ బెలూన్ యొక్క ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రాంతాలను తాకడం వలన ఇది జరుగుతుంది మరియు బెలూన్ యొక్క ఉపరితలం నుండి ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు జంపర్ ద్వారా ఆకర్షించబడి దానికి తిరిగి వస్తాయి, తద్వారా ఛార్జ్ తటస్థీకరిస్తుంది.
బంతి జంపర్‌తో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, వాటి మధ్య ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం కనిపించింది, ఇది ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ దృగ్విషయంతో పాటు ఉంటుంది. ఈ పాయింట్ నుండి, మీరు బంతులు మరియు జంపర్ల గురించి వియుక్త సంభాషణలను ఆపివేయవచ్చు మరియు నేరుగా ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌కు వెళ్లవచ్చు.
ఎలక్ట్రాన్ చాలా చిన్న కణం (మరియు అది ఒక కణమైనా, లేదా శక్తి యొక్క సమూహమైనా - భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ విషయంలో ఇంకా ఏకాభిప్రాయానికి రాలేదు) మరియు ఒక చిన్న ఛార్జ్ కలిగి ఉంది, కాబట్టి విద్యుత్ కొలత యొక్క మరింత అనుకూలమైన యూనిట్ చార్జ్ చేయబడిన శరీరం యొక్క ఉపరితలంపై ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య కంటే ఛార్జ్ అవసరం. విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క కొలత యొక్క అటువంటి అనుకూలమైన యూనిట్ కూలంబ్ (C). రెండు శరీరాల మధ్య విద్యుత్ చార్జీలలో వ్యత్యాసం 1 కూలంబ్ అయితే, వాటి పరస్పర చర్య సమయంలో సుమారు 6,180,000,000,000,000,000 ఎలక్ట్రాన్‌లు తరలించబడతాయని ఇప్పుడు మనం చెప్పగలం. వాస్తవానికి, pendants లో కొలవడం మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది!

మోర్గాన్ జోన్స్
ట్యూబ్ యాంప్లిఫయర్లు
Ph.D యొక్క సాధారణ శాస్త్రీయ సంపాదకత్వంలో ఆంగ్లం నుండి అనువాదం. అసో. ఇవాన్యుష్కినా ఆర్ యు.