帶電基本粒子的性質
通過將兩個不同的物體摩擦在一起,以及通過感應,物體可以被賦予特殊的屬性——電。
電荷和帶電粒子
學習 帶電體 表明它們的電特性可以通過以下事實來解釋:構成所有物質的粒子具有稱為電荷的特殊物理特性。
電荷表徵粒子與其自身電磁場的關係以及它們與外部電磁場的相互作用。電荷是許多基本粒子的顯著特性之一。電荷有兩種類型: 正面及負面.
如您所知,自然界中的所有物體都是由離散的粒子組成的。這些粒子被稱為基本粒子。每個基本粒子都有自己不同於其他粒子的特性。這些特性包括:靜止質量、電荷、自旋、磁矩、壽命等。
基本粒子是物質原子和分子的一部分,但它們也可以處於自由狀態。例如,構成金屬線中“電子氣”的電子、陰極電流的電子 在真空管中 ETC。
帶不同符號電荷的基本粒子相互吸引,帶相同符號電荷的基本粒子相互排斥。當粒子在它們周圍移動時,會觀察到磁場。
物質中的主要電荷載體,即具有電學性質的粒子,是帶負電的電子和帶正電的質子。它們是所有物質原子的一部分,是它們的主要結構元素。
所有電現象的總和是由構成原子及其場的粒子的電荷決定的。在這方面,讓我們在理解電氣工程中所考慮的現象所必需的範圍內詳細討論原子的內部結構。
化學元素的原子結構: 原子的結構——物質的基本粒子、電子、質子、中子
物體的電氣特性
固體通常具有晶體結構:它們的原子在空間中以嚴格的順序排列,彼此之間相距一定距離,形成所謂的空間或晶格。晶格位點含有正離子。
由於距離相對較小,相鄰原子作用於給定原子的價層電子,這就是價電子直接參與每個原子與周圍相鄰原子的電子交換的原因。這導致能級被分成幾個緊密間隔的能級,形成連續電子能態的區域。
根據排斥原理,物體的電特性由這些區域的結構和填充區域的電子數量決定。在包括銅在內的金屬中,價帶一半被電子填充,而所有較低的能帶都被完全填充。
部分填充區的存在是所有金屬的特徵。為了將孤立原子的價電子激發到更高的水平,需要某些離散的能量部分。
在金屬中,導帶被部分填充。因此,其中的電子很容易占據自由態,實際上任何少量的能量都足以將電子提升到更高的自由能級並產生 電.
由於金屬的導電性是由於電子的遷移率,因此稱為 電子電導率…電解質的電導率取決於溶液中易移動的正離子和負離子的存在,其中一些溶質分子被分解。這種電導率稱為 離子電導率.
顯著的離子電導率是一些鹽在熔融狀態下的特徵, 處於電離狀態的氣體... 氣體在高溫、高壓等作用下發生電離。在電離狀態下具有高密度自由電子和分子的氣體稱為 等離子體.
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庫侖定律
庫侖定律(1785 年)首先建立了電荷值與其相互作用之間的定量關係。該定律在建立靜電場的電荷單位和力特性方面發揮了並將繼續發揮重要作用。有關更多詳細信息,請參見此處:庫侖定律及其在電氣工程中的應用