Az elektromos töltés alapjai

Biztos ismered azt az érzést, amikor műanyag vonalzóval dörzsölöd a hajad, és utána a papírdarabok odaragadnak hozzá! Ez az elektrosztatika alapja.

Dörzsölés hatására bizonyos testek elektromos állapotba kerülnek. Pozitív töltésűnek nevezzük azokat a testeket, amelyekről elektronok szakadnak le, míg negatív töltésűek azok, amelyek plusz elektronokat kapnak. Ez olyan, mint egy elektromos egyensúly felborulása.

Az elektromos töltések egymásra hatása egyszerű szabályt követ: az azonos nemű töltések taszítják, míg az ellentétes előjelűek vonzzák egymást. A semleges testekre viszont mindkét előjelű töltés vonzást gyakorol.

Fontos! A töltés jele Q, mértékegysége a coulomb (C). 1C akkora töltés, amely 1 méter távolságból 9×10⁹ N erővel hat egy vele azonos töltésre.

Coulomb törvénye és térerősség

A Coulomb törvény megmondja, hogy két töltés milyen erővel hat egymásra. Ez az erő egyenesen arányos a töltések nagyságával, de fordítottan arányos a távolság négyzetével: F = k × q₁q₂/r².

Az elektromos térerősség (E) azt mutatja meg, hogy az egységnyi próbatöltésre mekkora erő hat. Képlete: E = F/q. Ez egy vektormennyiség, iránya a pozitív próbatöltésre ható erő irányával egyezik meg.

Ha több töltés van egyszerre, akkor a szuperpozíció elve szerint az eredő térerősség az egyes töltések térerősségeinek vektori összege. Egyszerűen össze kell adni az összes hatást!

A térerősségvonalak segítségével láthatóvá tehetjük az elektromos mezőt. Minél sűrűbbek ezek a vonalak, annál erősebb a mező, és az érintőjük megmutatja a térerősség irányát.

Hasznos tudnivaló! A homogén elektromos térben minden pontban ugyanakkora a térerősség nagysága és iránya - mint a kondenzátor lemezei között.