Էլեկտրական երևույթները բացատրելու համար անհրաժեշտ է պարզել ատոմի կառուցվածքը: Այդ ուղղությամբ առաջին հայտնագործությունը կատարեց անգլիացի գիտնական Ջ. Թոմսոնը: 1898 թվականին նա հայտնաբերեց ատոմի կազմի մեջ մտնող և տարրական լիցք կրող փոքրագույն մասնիկը՝ էլեկտրոնը:
Էլեկտրոնը անհնար է «զատել» իր լիցքից, որը միշտ միևնույն արժեքն ունի: Տարբեր քիմիական տարրերի ատոմներում պարունակվում են տարբեր թվով էլեկտրոններ: Շարունակելով ատոմի կառուցվածքի բացահայտման հատուկ փորձերը, անգլիացի գիտնական Էռնեստ Ռեզերֆորդը 1911թ.-ին ներկայացրեց ատոմի կառուցվածքի վերաբերյալ իր մոդելը, որն անվանեցին մոլորակային:
Ըստ Ռեզերֆորդի նյութի՝ յուրաքանչյուր ատոմ կարծես փոքրիկ Արեգակնային համակարգ է, որի կենտրոնում դրականապես լիցքավորված միջուկն է: Էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջը նրա չափերից շատ ավելի մեծ հեռավորությունների վրա, ինչպես մոլորակները Արեգակի շուրջը:
Տարբեր տարրերի ատոմները միմյանցից տարբերվում են իրենց միջուկի լիցքով և այդ միջուկի շուրջը պտտվող Էլեկտրոնների թվով:
Դ. Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակում տարրերի կարգաթիվը՝ Z-ը, համընկնում է սովորական վիճակում տվյալ տարրերի ատոմի մեջ պարունակվող էլեկտրոննեի թվի հետ, հետևաբար էլեկտրոնների գումարային լիցքը ատոմում հավասար է՝
qէլ.=−Z⋅e
Միջուկի լիցքը կլինի՝
qմիջ.=+Z⋅e
Ատոմի միջուկը ևս բարդ կառուցվածք ունի. նրա կազմության մեջ մտնում են տարրական դրական լիցք կրող մարմիններ՝ պրոտոններ:
qp=e=1,6⋅10−19կլ
Պրոտոնի զանգվածը մոտ 1840 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից: Դատելով միջուկի լիցքից կարելի է պնդել.
Ատոմի միջուկում պրոտոնների թիվը հավասար է տվյալ քիմիական տարրի կարգահամարին՝ Z-ին:
Ինչպես ցույց տվեցին հետազոտությունները, բացի պրոտոններից միջուկի պարունակում է նաև չեզոք մասնիկներ, որոնց անվանում են նեյտրոններ:
Նեյտրոնի զանգվածը փոքր ինչ մեծ է պրոտոնի զանգվածից: Նեյտրոնների թիվը միջուկում նշանակում են N տառով:
Միջուկի պրոտոնների՝ Z թվի և նեյտրոնների N թվի գումարին անվանում են միջուկի զանգվածային թիվ և նշանակում A տառով:
A=Z+N, որտեղից՝ N=A−Z
A-ն կարելի է որոշել Մենդելեևի աղյուսակից՝ կլորացնելով տրված տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը մինչև ամբողջ թիվ:
Այսպիսով, ատոմի կենտրոնում դրական լիցք ունեցող միջուկն է, որը կազմված է Z պրոտոնից և N նեյտրոնից, իսկ միջուկի շուրջը, եթե ատոմը չեզոք է, պտտվում են Z Էլեկտրոններ:
Որոշ դեպքերում ատոմները կարող են կորցնել մեկ կամ մի քանի էլեկտրոններ: Այդպիսի ատոմն այլևս չեզոք չէ, այն ունի դրական լիցք և կոչվում է դրական իոն: Հակառակ դեպքում, երբ ատոմին միանում է մեկ կամ մի քանի էլեկտրոն, ատոմը ձեռք է բերում բացասական լիցք և վեր է ածվում բացասական իոնի:
Էլեկտրական դաշտ
Լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը ներկայացնող փորձերից երևում է, որ նրանք ի վիճակի են միմյանց վրա ազդել տարածության վրա: Ընդ որում, որքան մոտիկ են էլեկտրականացված մարմիններն, այնքան ուժեղ է նրանց միջև փոխազդեցությունը:
Նմանատիպ փորձեր կատարելով անօդ տարածության մեջ, երբ պոմպի միջոցով անոթի միջից օդը դուրս էր մղված, գիտնականները համոզվեցին, որ էլեկտրական փոխազդեցություն հաղորդելու գործին օդը չի մասնակցում:
Լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության մեխանիզմն իրենց գիտական աշխատանքներում ներկայացրեցին անգլիացի գիտնականներՄ. Ֆարադեյը և Ջ. Մաքսվելլը: Նրանց ուսմունքի՝ մերձազդեցության տեսության համաձայն, լիցքավորված մարմիններն իրենց շուրջը ստեղծում են էլեկտրական դաշտ, որի միջոցով էլ իրագործվում է էլեկտրական փոխազդեցությունը:
Էլեկտրական դաշտը մատերիայի հատուկ տեսակ է, որը գոյություն ունի ցանկացած լիցքավորված մարմնի շուրջ:
Մեր զգայարանների վրա այն չի ազդում, հայտնաբերվում է հատուկ սարքերի օգնությամբ:
Էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկություններն են.
1. Լիցքավորված մարմնի էլեկտրական դաշտը որոշ ուժով ազդում է իր ազդեցության գոտում հայտնված ցանկացած այլ լիցքավորված մարմնի վրա:
2. Լիցքավորված մարմնի էլեկտրական դաշտը մարմնին մոտ տիրույթում ուժեղ է, իսկ նրանցից հեռանալիս թուլանում է:
Այն ուժը, որով էլեկտրական դաշտն ազդում է լիցքավորված մարմնի վրա, անվանում են էլեկտրական ուժ՝Fէլ:
Այդ ուժի ազդեցության տակ էլեկտրական դաշտում հայտնված լիցքավորված մասնիկը ձեռք է բերում արագացում, որն ըստ ՆյուտոնիII օրենքի հավասար է a=Fէլ/m, որտեղ m−ը մասնիկի զանգվածն է:
Էլեկտրական դաշտը կարելի է գրաֆիկորեն պատկերել ուժագծերի օգնությամբ:
Էլեկտրական դաշտի ուժագծերն այն ուղղորդված գծերն են, որոնք ցույց են տալիս դրական լիցքավորված մասնիկի վրա ազդող ուժի ուղղությունն այդ դաշտում:
Նկարում պատկերված են կետային լիցքերի և լիցքավորված թիթեղների էլեկտրական դաշտի ուժագծերը:
Եթե մասնիկի լիցքը դրական է, ապա ուժագծերի ուղղությամբ շարժվելիս նրա արագությունը կաճի, հակառակ ուղղությամբ շարժվելիս՝ կնվազի: Իսկ եթե մասնիկի լիցքը բացասական է, ապա նրա արագությունը կաճի ուժագծերին հակառակ շարժման դեպքում:
Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ՝
Բերե°ք հաղորդիչների օրինակներ։
Ո՞ր նյութերն են կոչվում դիէլեկտրիկներ (մեկուսիչներ), բերե°ք օրինակներ;
Այն նյութերը, որոնք ընդունակ են իրենց միջով էլեկտրական լիցք հաղորդել, կոչվում են էլեկտրականության հաղորդիչներ: Մեկուսիչներ են կոչվում այն նյութերը, որոնցով էլեկտրական լիցք չի հաղորդվում: Հաղորդիչների օրինակներ՝ մարդու մարմինը, հողը և թթուները։ Մեկուսիչների օրինակներ՝ էբոնիտը, սաթը և մետաքսը։
Ինչի՞ համար են օգտագործվում էլեկտրաչափերն ու էլեկտրացույցերը;
Ինչի՞ համար են օգտագործվում էլեկտրաչափերն ու էլեկտրացույցերը: Էլեկտրաչափերը և էլեկտրացույցերը օգտագործվում են մարմինների էլեկտրական լիցքերը չափելու համար
Նկարագրե°ք լիցքը կիսելու հնարավորություն տվող փորձ։
Կարելի՞ է արդյոք լիցքն անվերջ փոքրացնել։
Կարելի՞ է արդյոք լիցքն անվերջ փոքրացնել։ Լիցքն անվերջ փոքրացնել չի կարելի, որովհետև այն ունի բաժանման սահման։-
Ի՞նչ է հողակցումը, ի՞նչ հատկության վրա է հիմնված։
Ո՞ր լիցքն են անվանում տարրական։
Ո՞վ և ե՞րբ է հայտնագործել էլեկտրոնը։
Ի՞նչ լիցքով է լիցքավորված էլեկտրոնը;
Բացասական
Ատոմի ներսում ինչի՞ շուրջն են պտտվում էլեկտրոնները։
Միչիկ սուրջ
Ի՞նչ լիցքով է լիցքավորված ատոմի միջուկը։
Դրական
Ապացուցե°ք, որ ամբողջական ատոմը չեզոք է։
Քիմիական տարբեր տարրերի ատոմներն ինչո՞վ են տարբերվում միմյանցից։
Իրենցից ի՞նչ են ներկայացնում դրական ու բացասական իոնները։
Ինչպե՞ս են դրանք առաջանում։
Ի՞նչ է էլեկտրական դաշտը։
Ինչո՞վ է դաշտը տարբերվում նյութից։
Թվարկե°ք էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկությունները։
Ի՞նչ են նշում էլեկտրական դաշտի ուժագծերը։
Ինչպե՞ս է որոշվում էլեկտրական դաշտում շարժվող մասնիկի արագացումը։
Ո՞ր դեպքում է էլեկտրական դաշտը մեծացնում մասնիկի արագությունը և ո՞ր դեպքում փոքրացնում այն։
Չեզոք թղթի կտորներն ինչու՞ են ձգվում էլեկտրականացած մարմնի կողմից։
Տանը՝ Գրել էջ 14 հարցեր՝ 1-6, էջ 16 հարցեր՝ 1-5, էջ 20 հարցեր՝ 1-6։ Աշխատանքները հրապարակել անհատական բլոգներում և հղումը ուղարկել էլեկտրոնային հասցեիս։
Արտավազդ Մկրտչյան 10 դասարան 