الشحنة خاصية أساسية للمادة تسبب التفاعل الكهرومغناطيسي.
ما هي الشحنة؟
نوعان: موجبة/سالبة. المتماثل يتنافر والمختلف يتجاذب.
مفهوم أساسي
الشحنة الابتدائية e ≈ 1.602×10⁻¹⁹ C. البروتون +e؛ الإلكترون −e؛ النيوترون 0.
قياس الشحنة
وحدات شائعة:
- كولوم (C)
- mC — 0.001 C
- μC — 0.000001 C
- nC — 10⁻⁹ C
- e — 1.602×10⁻¹⁹ C
أنواع الشحنة
شحنة موجبة
- يحملها البروتون
- نقص إلكترونات
- تجذب السالبة
- تتنافر مع الموجبة
شحنة سالبة
- يحملها الإلكترون
- فائض إلكترونات
- تجذب الموجبة
- تتنافر مع السالبة
كيف تُقاس؟
- إلكترو متر
- عداد كولوم
- أميتر تكاملي
- إلكتروسكوب
هل تعلم؟
الاستاتيكا الكهربائية (ساكنة) مقابل الديناميكا الكهربائية (متحركة).
حاملات الشحنة في المواد
موصلات
تسمح بمرور الشحنة بسهولة:
- معادن
- جرافيت
- بلازما
- غازات مؤيّنة
عوازل
تقاوم مرور الشحنة:
- مطاط
- زجاج
- بلاستيك
- سيراميك
- خشب جاف
أشباه موصلات
موصليتها بين الموصل والعازل:
- سيليكون
- جرمانيوم
- زرنيخيد الجاليوم
تطبيقات الشحنة
حياة يومية
- الكهرباء الساكنة
- البطاريات
- حماية من الصواعق
- الطباعة بالليزر
صناعية وعلمية
- مرسّبات كهروستاتيكية
- مجاهر إلكترونية
- مسرّعات جسيمات
- تصنيع أشباه الموصلات
انحفاظ الشحنة
إجمالي الشحنة في نظام معزول ثابت—تنتقل ولا تُخلق أو تُعدم.
نصيحة
ارتدِ سوارًا مضادًا للكهرباء الساكنة عند التعامل مع الدوائر الحساسة.