Elektrische lading
Elektrische lading is een basiseigenschap van elektronen, protonen en andere subatomaire deeltjes. Elektronen worden negatief geladen terwijl protonen positief geladen zijn. Dingen die negatief geladen zijn en dingen die positief geladen zijn trekken elkaar aan. Hierdoor blijven elektronen en protonen aan elkaar kleven om atomen te vormen. Dingen die dezelfde lading hebben duwen elkaar weg (ze stoten elkaar af). Dit wordt de Wet van Lasten genoemd. Het is ontdekt door Charles-Augustin de Coulomb. De wet die beschrijft hoe sterk ladingen elkaar trekken en duwen heet de Wet van Coulomb.
Dingen die gelijke aantallen elektronen en protonen hebben zijn neutraal. Dingen die meer elektronen hebben dan protonen worden negatief geladen, terwijl dingen met minder elektronen dan protonen positief geladen worden. Dingen met dezelfde lading stoten elkaar af. Dingen die verschillende ladingen hebben trekken elkaar aan. Indien mogelijk, zal men met teveel elektronen genoeg elektronen geven om het aantal protonen aan te passen in degene die teveel protonen heeft voor zijn lading van elektronen. Als er net genoeg elektronen zijn om de extra protonen aan te passen, dan zullen de twee dingen elkaar niet meer aantrekken. Als elektronen zich verplaatsen van een plaats waar er te veel zijn naar een plaats waar er te weinig zijn, dan heet dat een elektrische stroom.
Wanneer iemand zijn voeten op een tapijt schudt en vervolgens een koperen deurknop aanraakt, kan hij een elektrische schok krijgen. Als er genoeg extra elektronen zijn dan kan de kracht waarmee die elektronen elkaar wegduwen genoeg zijn om enkele van de elektronen over een spleet tussen de persoon en de deurknop te laten springen. De lengte van de vonk is een maat voor de spanning of "elektrische druk". Het aantal elektronen dat zich per tijdseenheid van de ene plaats naar de andere verplaatst, gemeten als stroomsterkte of "stroomsnelheid van de elektronen".
Als een persoon een positieve of negatieve lading krijgt, kan het de haren van de persoon doen opstaan omdat de ladingen in elke haar het van de anderen wegduwen.
De elektrische lading die men voelt als men een schok krijgt van een deurknop of een ander voorwerp ligt meestal tussen 25 duizend en 30 duizend volt. De elektrische stroom stroomt echter slechts kortstondig, zodat de stroom van elektronen door het lichaam van de persoon geen fysieke schade veroorzaakt. Aan de andere kant, wanneer wolken elektrische ladingen krijgen, hebben ze nog hogere spanningen en kan de stroomsterkte (het aantal elektronen dat in de blikseminslag zal stromen) zeer hoog zijn. Dat betekent dat elektronen van een wolk naar de aarde kunnen springen (of van de aarde naar een wolk). Als die elektronen door een persoon gaan, dan kan de elektrische schok branden of dodelijk zijn.
Historisch experiment
Het volgende experiment wordt beschreven door James Clerk Maxwell in zijn werk A Treatise on Electricity and Magnetism (1873). Normaal gesproken zijn glas en hars beide neutraal geladen. Als ze echter in elkaar worden gewreven en vervolgens worden gescheiden, zullen ze elkaar kunnen aantrekken.
Als een tweede stuk glas wordt ingewreven met een tweede stuk hars, zullen de volgende dingen te zien zijn:
- De twee stukken glas stoten elkaar af.
- Elk stuk glas trekt elk stuk hars aan.
- De twee stukken hars stoten elkaar af.
Als een geladen en een ongeladen voorwerp bij elkaar worden gebracht, zal de aantrekkingskracht zeer gering zijn.
Lichamen die in staat zijn om dingen op deze manier aan te trekken of af te stoten, worden 'geëlektrificeerd' genoemd, of worden 'opgeladen met elektriciteit'. Wanneer twee verschillende stoffen samen worden gewreven, ontstaat er een elektrische lading omdat de ene stof elektronen aan de andere geeft. De reden hiervoor is dat de atomen in de twee stoffen een ongelijk vermogen hebben om elektronen aan te trekken. Dus degene die meer in staat is om elektronen aan te trekken, zal elektronen nemen van degene die een lagere aantrekkingskracht heeft. Als glas tegen iets anders wordt gewreven, kan het ofwel elektronen geven of nemen. Wat er gebeurt hangt af van wat het andere ding is.
Dingen die elektronen hebben genomen worden "negatief geladen" genoemd, en dingen die elektronen hebben opgegeven worden "positief geladen" genoemd. Er is geen speciale reden voor deze namen. Het is gewoon een willekeurige (willekeurige keuze) conventie (overeenkomst).
Naast het feit dat ze geëlektrificeerd worden door wrijving, kunnen lichamen op vele andere manieren geëlektrificeerd worden.
Gerelateerde pagina's
Vragen en antwoorden
V: Wat is elektrische lading?
A: Elektrische lading is een basiseigenschap van elektronen, protonen en andere subatomaire deeltjes. Elektronen zijn negatief geladen, terwijl protonen positief geladen zijn. Dingen met dezelfde lading duwen elkaar weg (ze stoten elkaar af).
V: Wie heeft de ladingswet ontdekt?
A: De wet van de ladingen werd ontdekt door Charles-Augustin de Coulomb.
V: Wat beschrijft de Wet van Coulomb?
A: De Wet van Coulomb beschrijft hoe sterk ladingen aan elkaar trekken en duwen.
V: Waarin verschillen neutrale voorwerpen van voorwerpen met een positieve of negatieve lading?
A: Voorwerpen met een gelijk aantal elektronen en protonen zijn neutraal, terwijl dingen met meer elektronen dan protonen negatief geladen zijn, en dingen met minder elektronen dan protonen positief geladen zijn.
V: Wat gebeurt er als twee voorwerpen met verschillende ladingen met elkaar in contact komen?
A: Wanneer twee voorwerpen met verschillende ladingen in contact komen, zullen zij elkaar aantrekken - indien mogelijk zal degene met te veel elektronen genoeg elektronen geven om het aantal protonen te evenaren in degene die te veel protonen heeft voor zijn lading elektronen. Als er net genoeg elektronen zijn om de extra protonen aan te vullen, zullen de twee dingen elkaar niet meer aantrekken.
V: Hoe ontstaat een elektrische stroom?
A: Wanneer elektronen zich verplaatsen van een plaats waar er te veel zijn naar een plaats waar er te weinig zijn, dan heet dat een elektrische stroom.
V: Waarom kunnen elektrische schokken in sommige gevallen gevaarlijk zijn en in andere niet?
A: Elektrische schokken die worden gevoeld wanneer men een schok krijgt van een deurknop of een ander voorwerp, bedragen gewoonlijk tussen 25 duizend en 30 duizend volt; maar omdat de elektrische stroom slechts kort stroomt, veroorzaakt hij geen lichamelijk letsel. Aan de andere kant, wanneer wolken elektrische ladingen krijgen, hebben ze nog hogere spanningen en kan de stroomsterkte (het aantal elektronen dat in de blikseminslag stroomt) zeer hoog zijn - dit betekent dat als die hoogspanning/hoog stroomsterkte elektronen door een persoon gaan, deze kan verbranden of doden.
