Càrrega elèctrica (traducció al xinès)

La càrrega elèctrica (habitualment representada com Q) és un propietat dels cossos.

Totes les partícules conegudes tenen càrregues elèctriques que són múltiples enters de la càrrega de l'electró e.

La càrrega elèctrica pot ser negativa o positiva.

Simulació: El signe de les càrregues

Dues càrregues d'igual signe es repel·len, i dues càrregues de signe oposat s'atreuen.

Per convenció, hom considera que l'electró té càrrega negativa.

La càrrega elèctrica dels objectes és la suma de la càrrega elèctrica del conjunt de les seves partícules, habitualment la càrrega elèctrica és nul·la, atès que a cada àtom el nombre d'electrons és igual al nombre de protons i, per tant les càrregues respectives s'anul·len.

Un cos és neutre perquè té el mateix nombre de protons i d'electrons

Un cos es carrega perquè guanya o perd electrons. Si en perd la seva càrrega és positiva (té més protons que electrons). En canvi, si guanya electrons la seva càrrega és negativa (té més electrons que protons)

Unitat de càrrega

En el sistema internacional la unitat de càrrega elèctrica és el coulomb (C). E Aproximadament, 1 C = 6,24 x 10¹⁸ cops la càrrega de l'electró.

La quantitat de càrrega elèctrica es pot mesurar directament amb un electroscopi o indirectament amb un galvanòmetre

Com es carrega un cos ?

Llibre digital: Propietats elèctriques de la matèria

1.- Electrizacion per contacte: Es pot carregar un cos amb només tocar-lo amb un altre prèviament carregat. En aquest cas, ambdós queden amb el mateix tipus de càrrega, és a dir, si es toca un cos neutre amb un altre amb càrrega positiva, el primer també queda amb càrrega positiva.

Simulació: Càrrega per fregament

3.- Electrizacion per inducció: Un cos carregat elèctricament pot atreure a altre cos neutre. Quan s'acosta un cos electritzat a un cos neutre, s'estableix una interacció elèctrica entre les càrregues del primer i el cos neutre. Com resultat d'aquesta relació, la redistribució inicial es veu alterada: les càrregues amb signe oposat a la càrrega del cos electritzat s'acosten a aquest. En aquest procés de redistribució de càrregues, la càrrega neta inicial no ha variat en el cos neutre, però en algunes zones està carregat positivament i en unes altres negativament Diem llavors que apareixen càrregues elèctriques induïdes. Llavors el cos electritzat indueix una càrrega amb signe contrari en el cos neutre i per tant ho atreu.

Simulació: Càrrega d'un electròfor

Exercici:

Completa la fitxa que trobaràs aquí

Descarregues elèctriques

La descàrrega electrostàtica és un fenomen electrostàtic que fa que circuli un corrent elèctric sobtada i momentàniament entre dos objectes de diferent potencial elèctric; com la qual circula per un parallamps després de ser arribat a per un llamp.

L'electricitat estàtica és la principal causa de les descàrregues electrostàtica, que es generen sovint gràcies a la separació de càrregues elèctriques que ocorre quan dos materials fan contacte i després se separen. Per exemple, caminar sobre una catifa, descendir d'un cotxe, o llevar alguns tipus d'empaquetats de plàstic. En tots aquests casos aquesta fricció entre dos materials de diferents dóna lloc a la electrificació, creant així una diferència de potencial elèctric que pot conduir a un esdeveniment de descàrrega.

Simulació: Càrrega i descarrega

Llamps

Un llamp és un intercanvi d'energia elèctrica, compost de descàrregues parcials (de 3 a 40) i amb una durada total al voltant del mig segon, que es produeix entre els núvols i la Terra, entre un mateix núvol, entre núvols diferents o entre els núvols i les capes altes de l'atmosfera, quan hi ha una tempesta.

Aquesta descàrrega elèctrica va acompanyada d'una forta emissió de llum, en forma de raig, que produeix un resplandor anomenat llampec. A més, l'escalfament i expansió sobtada de l'aire al seu voltant produeix un so característic: el tro.

Segons la teoria més estesa, la càrrega estàtica s'acumula en el núvol a través de la continua fricció de cristalls de gel.

En un núvol, especialment en els de tempesta, hi ha petits cristalls de gel en suspensió. Aquests xoquen entre ells treient-se electrons els uns als altres. Així, es carreguen amb aquests electrons sobrants, de forma semblant a una pinta que es passa sobre el cabell o un jersei de llana al ser fregat.

D'aquesta manera, alguns cristalls de gel es carreguen positivament i uns altres negativament. Els cristalls positius ascendeixen i van a les zones perifèriques del núvol i els negatius a la part inferior i central.

Dades rellevants

• Tensió entre el núvol i un objecte a terra: entre 1 milió a 1.000 milions de Volts.

• Intensitats de descàrrega: 5.000 a 340.000 Ampers.

• Temps: 10 segons a 100 ms

• Temperatura: superior a 27.000 °C (unes cinc vegades la temperatura de la superfície del sol).

• Propagació del so del llampec: 340 m/segon (velocitat del so a 20 °C, a nivell del mar).

• Propagació de la llum del llampec: gairebé els 300.000 km/s (velocitat de la llum aproximada en el buit).