Elektrilaeng ja elektriväli (0)

Elektrilaeng ja elektriväli

Kehade elektriseerumine. Elektrilaeng

Elektriseeritud kehaks nimetatakse keha, millel on elektrilaeng.
Keha saab elektriseerida

• Keha teise kehaga hõõrdudes;
  
• Keha laetud kehaga puudutades.
  

Hõõrumisel elektriseeruvad mõlemad kokkupuutuvad kehad.
Lihtsaim kodune viis tekitada väikest elektrilaengut on hõõruda plastikjoonlauda näiteks majapidamispaberi või puuvillast riidega. Plastikjoonlaud omandab negatiivse elektrilaengu. Kui nüüd joonlaud (täpsemalt, selle hõõrutud osa) viia väikeseks lõigatud või rebitud paberitükkide lähedusse, siis paberitükid tõmbuvad joonlaua poole. Paberitükkide endi elektriseerumist selgitab laengu indutseerimise nähtus. Joonis 1

Elektriseeritud kehade vastastikumõju. Kahte liiki laengud

Elektrijõuks nimetatakse jõudu, millega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha.
Elektrilaeng näitab, kui tugevasti osalevad laetud kehad elektrilises vastastikmõjus.
Elektrilaenguid on kahte liiki – positiivselt laetud kehad (+) ja negatiivselt laetud kehad (-).
Samaliigilise elektrilaenguga kehad tõukuvad, eriliigilise elektrilaenguga kehad tõmbuvad. Joonis 2

Elekrtroskoop. Juhid ja mittejuhid

Elektroskoop on lihtne elektromeeter.
Tuntuim elektroskoobi tüüp on metall-lehekestega elektroskoop.
Sageli on need lehekesed kullast.
Elektroskoobiga saab kindlaks teha, kas keha on elektriliselt laetud või mitte.
Elektroskoobi töö põhineb samaliigiliste laengutega kehade tõukumisel.
Elektrijuhiks nimetatakse ainet, või ainete segu, mida mööda elektrilaeng võib kanduda ühelt kehalt teisele.
Mittejuhiks ehk dielektrikuks (isolaatoriks) nimetatakse ainet või ainete segu, mida mööda elektrilaeng ei kandu ühelt kehalt teisele.
Maandamiseks nimetatakse laetud keha ühendamist elektrijuhi abil maaga. Joonis 3

Elektriväli

Elektriväli ümbritseb elektrilaenguga kehasid ning vahendab laeud kehale vastastikmõju.
Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Elektriväljal on energia. Joonis 4
Kui positiivse laengu Q elektrivälja asetada väikesi positiivseid proovilaenguid, tõukuvad need laengust Q eemale.

Elementaarlaeng. Keha elektrilaeng

Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses olevat elektrilaengut.
Keha elektrilaeng on põhjustatud elektronida ülejäägist või puudujäägist kehas võrreldes neutraalse kehaga.
Elektrilaengu tähiseks on q ning ühikuks on 1 kuulon, lühendatult 1 C.
Keha elektrilaeng on elementaarlaengu täisarvkorde q = ± n e.
Elementaarlaengu tähis on e.
Kõige väiksem võimalik laengu väärtus on 1 e = 1,6 * 10-19 C.
Prootoni laeng on +e ja elektroni laeng on –e.
Positiivsed ja negatiivsed kehad tasakaalustavad üksteist, seega on meid ümbritsevas maailmas kehad enamasti neutraalsed.
Makrokeha on elektriliselt laetud, kui ta omab resultlaengut, see tähendab, kui temas olemas olevate laengute summa ei ole null. Sel juhul omab keha tervikuna laengut.
Makrokeha võib käituda laetud kehana isegi siis, kui temas leiduvate laengute summa on null, aga temas olevate positiivsed ja negatiivsed laengud ei jaotu kehas ühtlaselt. Näiteks kui neutraalse elektrijuhi lähedale asetada positiivselt laetud keha, kogunevad juhi vabad elektronid selle positiivse laengu poolsele pinnale ning sinna tekib makroskoopiline negatiivne laeng.

Elektrilaengu ülekanne. Hõõrdeelekter

Hõõrdeelekter on üks staatilise elektri liik.
Hõõrdeelekter ehk triboelektriline efekt on nähtus, kus teatud kehad omandavad elektrilaengu (hõõrdeelektrilaengu), kui neid teatud muude kehadega intensiivselt hõõruda. Kas keha omandab positiivse või negatiivse laengu, oleneb keha materjalist.
Elektrilaengu ülekandel liiguvad elektronid elektrijõudude mõjul kehast, kus neid on rohkem, kehasse, kus neid on prootonite arvuga võrreldes vähem.
Hõõrdumisel kehad elektriseeruvad, kuna eri ainetest kehade tihedal kokkupuutel liiguvad elektronid ühelt kehalt teisele. Kehade eemaldamisel on ühel negatiivne ja teisel sama suur positiivne elektrilaeng. Kehi hõõrutakse selleks, et saavutada tihe kontakt kehade pindade vahel.