Sähkövaraus , perusominaisuus asia kuljettavat jotkut alkeishiukkaset, jotka säätelevät sitä, miten hiukkasiin vaikuttaa sähköinen tai magneettinen kenttä. Sähkövaraus, joka voi olla positiivinen tai negatiivinen, esiintyy erillisissä luonnollisissa yksiköissä eikä sitä synny eikä tuhoa.
Sähkövaroja on kahta yleistä tyyppiä: positiivinen ja negatiivinen. Kaksi esinettä, joissa on liikaa yhden tyyppistä varausta, kohdistavat vastenmielisyyttä toisiinsa, kun ne ovat suhteellisen lähellä toisiaan. Kaksi esinettä, joilla on liikaa vastakkaisia varauksia, toinen positiivisesti ja toinen negatiivisesti varattu, houkuttelevat toisiaan suhteellisen lähellä. ( Katso Coulomb-voima.)
Egyptin gizan pyramidit rakennettiin
Monilla aineen perus- tai subatomisilla hiukkasilla on sähkövarauksen ominaisuus. Esimerkiksi elektronilla on negatiivinen varaus ja protoneilla positiivinen varaus, mutta neutronit on nolla latausta. Kunkin elektronin negatiivisella varauksella havaitaan kokeilla olevan sama suuruus, joka on myös yhtä suuri kuin kunkin protonin positiivisen varauksen. Lataus on siten olemassa luonnollisissa yksiköissä, jotka ovat yhtä suuria kuin elektronin tai protonin varaus, fyysinen vakio. Suora ja vakuuttava elektronin varauksen, luonnollisen sähkövarausyksikön, mittaus tehtiin ensimmäisen kerran (1909) Millikanin öljypisarakokeessa. Aineen atomit ovat sähköisesti neutraaleja, koska niiden ytimet sisältävät saman määrän protoneja kuin ytimiä ympäröivät elektronit. Sähkövirta ja varattuihin esineisiin liittyy neutraalien atomien negatiivisen varauksen erottaminen. Metallilangoissa oleva virta koostuu elektronien ajelusta, joista yksi tai kaksi kustakin atomista on löyhemmin sitoutunut kuin muut. Jotkut a: n pintakerroksen atomeista lasi- sauva positiivisesti varautunut hieromalla sitä a silkki kangas on menettänyt elektroneja, jättäen positiivisen nettovarauksen ytimien neutraloimattomien protonien takia. Negatiivisesti varatun esineen pinnalla on liikaa elektroneja.
Millikan öljypisarakokeilu Vuosina 1909–1910 amerikkalainen fyysikko Robert Millikan suoritti sarjan öljypisarakokeita. Vertaamalla käytettyä sähkövoimaa öljypisaroiden liikkeen muutoksiin hän pystyi määrittämään jokaisen pisaran sähkövarauksen. Hän havaitsi, että kaikilla pisaroilla oli varauksia, jotka olivat yksinkertaisia kerrannaisia yhdestä luvusta, elektronin peruselementistä. Encyclopædia Britannica, Inc.
Sähkövaraus säilyy: missä tahansa eristetyssä järjestelmässä, missä tahansa kemiallisessa tai ydinreaktiossa, nettosähkövaraus on vakio. Perusvarauksien algebrallinen summa pysyy samana. ( Katso varauksen säilyttäminen.)
Sähkövarausyksikkö mittari-kilogramma-sekunti- ja SI-järjestelmissä on coulomb ja se määritellään sähkövarauksen määränä, joka virtaa johtimen poikkileikkauksen läpi sähköpiirissä sekunnin aikana, kun virran arvo on yksi ampeeri. Yksi coulomb koostuu 6,24 × 10: stä18luonnolliset sähkövarausyksiköt, kuten yksittäiset elektronit tai protonit. Ampeerin määritelmän mukaan elektronin itsellä on negatiivinen varaus 1,602176634 × 10−19coulomb.
Sähkökemiallinen varausyksikkö, faraday, on hyödyllinen kuvaamaan elektrolyysireaktioita, kuten metallipinnoituksessa. Yksi faraday on 96485,332123 coulombia, a: n varaus mooli elektronien määrä (ts. Avogadron numero, 6.02214076 × 102. 3, elektronien).
