Электрон сколько кулонов
Перейти к содержимому

Электрон сколько кулонов

  • автор:

Электрон. Что такое электрон, его заряд, масса, спин, энергия покоя

Электрон – это стабильная отрицательно заряженная элементарная частица.

Электроны играют важную роль почти во всех физических эффектах. Поскольку электроны несут заряд, они также генерируют электрическое поле. Если привести электрон в движение, то возникнет магнитное поле. Если электрон проходит через другое внешнее электрическое поле, его путь изменяется под действием силы Лоренца.

Электрон принадлежит к лептонному семейству частиц. Существует несколько различных семейств частиц, перечисленных в стандартной модели физики частиц.

Спин электрона и магнитный момент электрона.

Согласно современному уровню знаний, лептоны являются элементарными частицами. По сравнению с другими лептонами, электрон имеет самую низкую массу среди лептонов, несущих заряд. Он принадлежит к первому поколению лептонов. Второе и третье поколения – мюон и тауон. Эти две частицы имеют одинаковые с электроном заряды и спин, но отличаются от него большей массой.

Лептоны отличаются от других фундаментальных частиц, таких как кварки, отсутствием сильного взаимодействия. Все лептоны принадлежат к семейству фермионов, поэтому электрон имеет собственный вращательный момент ( спин ) s = ½ в единицах ℏ, где ℏ – приведённая постоянная Планка).

« Как и любая заряженная частица со спином, электрон обладает магнитным моментом, причём магнитный момент делится на нормальную часть и аномальный магнитный момент (добавка примерно 0,116 %). Магнитный момент электрона μe = -9,2847647043(28)⋅10−24 Дж/Тл. »

Википедия

Атомы и молекулы.

Электроны связаны с ядрами атомов “притягивающей” кулоновской силой. Такой состав из атомного ядра и одного или нескольких электронов называется атомом. Электроны движутся вокруг ядра атома. Если число электронов отличается от заряда ядра, то это ион.

Волновая природа связанных электронов описывается атомными орбиталями. Каждая из этих орбиталей имеет ряд квантовых чисел, таких как энергия и момент. Кроме того, у атома может быть только дискретное число орбиталей. В силу принципа Паули на орбитали может находиться максимум два электрона, спин которых имеет разные знаки.

Электрон в оболочке атома

Электроны находятся в оболочке атома, протоны – в атомном ядре

Химическая связь между атомами возникает благодаря электромагнитным взаимодействиям, которые описываются с помощью квантовой физики. Самые прочные связи создаются путем обмена или передачи электронов. Это позволяет образовывать молекулы. В молекулах электроны движутся аналогично атомам и занимают молекулярные орбитали. Однако фундаментальным отличием является образование пар электронов с разными спинами. Это позволяет нескольким электронам занимать одну орбиталь без нарушения принципа Паули.

Делимость электрического заряда

Хорошо известно, что молекулы и атомы в их нормальном состоянии не имеют электрического заряда. Поэтому мы не можем объяснить электризацию их движением. Однако если мы предположим, что частицы с электрическим зарядом существуют в природе, то мы должны обнаружить, что существует предел деления электрического заряда.

Согласно различным экспериментам, проведенным советским ученым Абрамом Федоровичем Иоффе и американским ученым Робертом Милликеном, было обнаружено, что существует заряженная частица с минимальным зарядом, который невозможно разделить.

В своих экспериментах они электризовали маленькие частицы цинковой пыли. Заряд пылинок меняли и вычисляли. Это было проделано несколько раз. При этом заряд оказывался каждый раз другим. Однако все изменения были кратны целому числу, большему, чем некоторый минимальный заряд (т.е. 2, 3, 4 и т.д.). Этот результат можно интерпретировать только следующим образом. Только наименьший заряд (или целое число таких зарядов) присоединяется к пылинке цинка или отсоединяется от нее. Этот заряд дальше уже не делится. Частица с наименьшим зарядом называется электроном.

Также в ходе опытов было установлено, что любая частица вещества либо электрически нейтральна, либо имеет заряд, кратный по модулю заряду электрона.

Свойства электрона

Электрон характеризуется и другими важными свойствами, помимо спина и магнитного момента. Рассмотрим их.

Масса электрона

Электроны очень малы. Масса электрона составляет me = 9,109 10 -31 кг или 5, 489 • 10 -4 атомных единиц массы (а. е. м). Эта масса примерно в 3700 раз меньше массы молекулы водорода, которая является самой маленькой из всех молекул. Из-за эквивалентности массы и энергии в соответствии с принципом относительности это приводит к энергии покоя 0,511 МэВ (мегаэлектронвольт).

Отношение массы протона к массе электрона равно 1836, то есть протон в 1836 раз “тяжелее” электрона.

Заряд электрона

Электрический заряд – одно из основных свойств электрона. Невозможно представить, что с электронов можно снять заряд. Они неотделимы друг от друга.

Электрический заряд – это физическая величина. Она обозначается буквой q. Единицей электрического заряда является кулон (Кл). Эта единица названа в честь французского физика Шарля Кулона. Электрон – это частица с наименьшим отрицательным зарядом. Его заряд равен e0 = – 1,6 • 10 -19 Кл.

Модуль заряда электрона назвали элементарным электрическим зарядом. Его обозначают е. Измерения показали, что e = 1,6 • 10 19 Кл.

Обратите внимание, что любой, даже самый малый, заряд тела содержит целое число элементарных зарядов. Так как заряд тела обозначается буквой q, то получаем: q = eN, где N – целое число (N = 1, 2, 3, … ).

Элементарный заряд может показаться очень малым, однако вспомним: в любом теле, видимом невооружённым глазом, содержится невообразимо большое число заряженных частиц. Так, суммарный заряд электронов в одной столовой ложке воды равен по модулю примерно миллиону кулонов (а вы уже знаете, как велик заряд всего в 1 Кл).

Важно! Термин элементарный заряд был придуман, когда предположили, что этот заряд является наименьшим электрическим зарядом в природе. Сегодня мы знаем, что 1/3 элементарного заряда также приходится на кварки.

Энергия покоя электрона

Энергия электрона рассчитывается из эквивалентности массы и энергии. Вы знаете это как формулу из теории относительности E=mc 2 . E означает энергию, m – массу, а c – скорость света. Как было уже сказано выше в этой статье: “из-за эквивалентности массы и энергии в соответствии с принципом относительности это приводит к энергии покоя 0,511 МэВ (мегаэлектронвольт)”.

В формуле это можно рассчитать следующим образом: E = mec 2 = 9,109 • 10 -31 • (3 • 10 8 ) 2 = 8,2 • 10 -14 Дж = 0,511 • 10 6 эВ ≈ 0,511 МэВ

Преобразование заряда электрона в кулоны

Электронный заряд (е) кулоны (C) электрический заряд калькулятор преобразования и как конвертировать.

Калькулятор преобразования заряда электрона в кулоны

Введите электрический заряд в кулонах и нажмите кнопку Конвертировать :

Как перевести заряд электрона в кулоны

1С = 6,24150975⋅10 18 эл.

1e = 1.60217646⋅10 -19 С

Формула преобразования заряда электрона в кулоны

Заряд в кулонах Q (C) равен заряд в заряде электрона Q (е) разы 1.60217646⋅10 -19 :

Электрическое поле — Единица количества электричества

Электрическое поле – это определенный вид материи, который существует вокруг заряженных частиц и способствует их взаимодействию.

Как и у любой материи, у электричества есть количественная мера — это 1 Кулон, а также параметры, по которым электрическое поле характеризуется: это направление и напряженность .

Единица количества электричества — 1 Кулон

При электризации электроны переходят от одного тела к другому. Так вот, для оценки явления электризации (то есть отдачи или присоединения электронов) было введено понятие количество электричества .

Единицей количества электричества или единицей электрического заряда является Кулон (в честь французского физика Шарля Кулона 1736-1806).

1 кулон = 6 300 000 000 000 000 000 электронов .

Один Кулон (1Кл) – это заряд, протекающий за 1 секунду через поперечное сечение проводника при силе тока 1 Ампер.

е = 1,6*10-19 Кл — это минимальный в природе электрический заряд или элементарный заряд.

q = N*е — заряд любого тела равен целому числу элементарных зарядов.

Единицей электрического заряда является Кулон

При контакте эбонита или стекла с шерстью происходит обмен электронами. Их число при этом огромно, однако оно составляет всего лишь тысячные доли 1-го кулона электричества . Но даже столь малая величина количества электричества дает вполне ощутимый эффект, ведь в этом процессе участвуют сотни и тысячи миллиардов электронов.

Направление и напряженность электрического поля

Электрическое поле существует вокруг каждого тела обладающего электрическим зарядом (наэлектризованного тела).

Следует знать , что тела, обладающие одноименным электрическим зарядом, отталкиваются, а разноименным притягиваются.

Электрическое поле характеризуется направлением и напряженностью.

За направление электрического поля принято считать направление движения положительно заряженной частицы, помещенной в поле.

Если в качестве эксперимента взять две металлические пластины, одна из которых заряжена положительно, другая отрицательно и поместить в электрическое поле , образованное этими пластинами положительный заряд , то он будет отталкиваться от положительно заряженной пластины и притягиваться к отрицательно заряженной пластине.

Таким образом, направление движения положительного заряда совпадает с направлением электрического поля.

Если же в электрическое поле поместить электрон , который, как известно, заряжен отрицательно, то он будет двигаться в направлении, противоположном направлению электрического поля, так как будет притягиваться пластиной со знаком «+» и соответственно отталкиваться от отрицательно заряженного проводника.

Движение частиц в электрическом поле

Напряженность электрического поля это векторная физическая величина.

Напряженность в данной точке электрического поля равная отношению силы действующей со стороны поля на неподвижный точечный заряд, помещённый в эту точку поля, к величине этого заряда.

E — напряженность электрического поля;

F — сила, действующая со стороны поля на заряд;

q — величина заряда.

Напряженность является силовой характеристикой электрического поля. Из формулы видно, что напряженность определяет силу, с которой электрическое поле действует на заряд.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.