Տևողությունը՝ 19․09- 23․09

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 գիտնականներ Մ. 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՝ F էլ: Այդ ուժի ազդեցության տակ էլեկտրական դաշտում հայտնված լիցքավորված մասնիկը ձեռք է բերում արագացում, որն ըստ Նյուտոնի II օրենքի հավասար է a=F*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՝

1. Բերե՞ք հաղորդիչների օրինակներ։

Լինում են մի քանի տեսակի հաղորդիչներ։ Կան ջերմահաղորդիչներ, որոնք ջերմություն են հաղորդում, կան էլեկտրահաղորդիչներ, որոնք իրենց հերթին էլեկտրականություն են հաղորդում։

2. Ո՞ր նյութերն են կոչվում դիէլեկտրիկներ (մեկուսիչներ), բերե՞ք օրինակներ։

Այն մարմինները, որոնցով էլեկտրական լիցք չի հաղորդվում, կոչվում են դիէլեկտրիկներ /մեկուսիչներ/։ Մեկուսիչներ են էբոնիտը, սաթը, պլաստմասսան, մետաքսը, կապրոնը, օդը և այլն:

3. Ինչի՞ համար են օգտագործվում էլեկտրաչափերն ու էլեկտրացույցերը։

Էլեկտրացույցերը ցույց են տալիս, թե մարմինը ունի էլեկտրական լիցք, թե ոչ։

Էլեկտրաչափերը թույլ են տալիս չափել էլեկտրական լիցքի մեծությունը։

4. Նկարագրե՞ք լիցքը կիսելու հնարավորություն տվող փորձ։

Մի մարմնից՝ մյուսին էլեկտրական լիցք հաղորդելով, կարելի է լիցքը բաժանելի որոշակի մասերի, կարելի է կիսել այն։ Փորձի համար անհրաժեշտ է երկու միատեսակ էլեկտրաչափ՝ մեկը լիցքավորված, մյուսն էլ՝ էլեկտրաչեզոք։ Մեզ նաև պետք է էլեկտրամեկուսիչ բռնակով մետաղյա ձող՝ հաղորդիչ։

Եթե էլեկտրաչափերի գնդերը միացվեն ձողի միջոցով, ապա, ինչպես ցույց է տալիս փորձը, I էլեկտրաչափի լիցքը կբաժանվի 2 հավասար մասի. էլեկտրական լիցքի կեսը I էլեկտրաչափից կանցնի II-ին: Եթե էլեկտրաչափի գնդերը տարբեր չափեր ունենան, ապա լիցքը հավասար չի կիսվի. ավելի մեծ չափեր ունեցող գնդին կանցնի լիցքի ավելի մեծ բաժինը:

5. Կարելի՞ է արդյոք լիցքն անվերջ փոքրացնել։

Ոչ, էլեկտրական լիցքն կարելի է բաժանել այնքան ժամանակ, մինչև մնացած լիցքն արդեն հնարավոր չի լինի հայտնաբերել էլեկտրաչափով։

6. Ի՞նչ է հողակցումը, ի՞նչ հատկության վրա է հիմնված։

Իր վրա գտնվող մարմինների համեմատությամբ երկրագունդը հսկա է, հետևաբար, նրա հետ հպման դեպքում լիցքավորված մարմինն իր լիցքը գրեթե ամբողջությամբ կտա երկրագնդին՝ կլիցքաթափվի: Այս երևույթը կոչվում է հողակցում: Հիմնված է երկրին լիովին էլեկտրականության փոխանցման վրա։

7. Ո՞ր լիցքն են անվանում տարրական։

Ամենափոքր լիցքի բացարձակ մեծությունը անվանում ենք տարրական լիցք։Այն նշանակում ենք e տառով։

8. Ո՞վ և ե՞րբ է հայտնագործել էլեկտրոնը։

Ջ. Թոմսոնը 1898 թվականին հայտնաբերեց ատոմի կազմի մեջ մտնող և տարրական լիցք կրող փոքրագույն մասնիկը՝ էլեկտրոնը։

9. Ի՞նչ լիցքով է լիցքավորված էլեկտրոնը։

Էլեկտրոնը լիցքավորված է բացասական լիցքով։ Այն հնարավոր չէ ավելացնել, նվազեցնել կամ էլ զատել։

10. Ատոմի ներսում ինչի՞ շուրջն են պտտվում էլեկտրոնները։

Ատոմի ներսում բացասական լիցքով լիցքավորված մասնիկները՝ էլեկտրոնները պպտվում են դրական լիցքով լիցքավորված միջուկի շուրջ։

11. Ի՞նչ լիցքով է լիցքավորված ատոմի միջուկը։

Ատոմի միջուկը լիցքավորված է դրական լիցքով։

12. Ապացուցե°ք, որ ամբողջական ատոմը չեզոք է։

Ատոմում պարունակվող էլեկտրոնների ընդհանուր լիցքը գումարելով միջուկի լիցքին, պատասխանը կստացվի 0: Սա ապացուցում է, որ ատոմը ամբողջությամբ չեզոք է։

13. Քիմիական տարբեր տարրերի ատոմներն ինչո՞վ են տարբերվում միմյանցից։

Տարբեր տարրերի ատոմները միմյանցից տարբերվում են միջուկի լիցքով և միջուկի շուրջը պպտվող էլեկտրոնների թվով։

14. Իրենցից ի՞նչ են ներկայացնում դրական ու բացասական իոնները։

Իոնները էլեկտրականապես լիցքավորված մասնիկներ են, որոնք առաջանում են, երբ ատոմները էլեկտրոններ ձեռք բերում կամ կորցնում: Դրանք ասպարեզ մտցրած Մայքլ Ֆարադեյը դրական իոնները անվանել է կատիոններ, բացասականները՝ անիոններ: Դրական իոններ են պարունակում այն մարմինները, որոնք կորցրել են իրենց էլեկտրոնների մի մասը, իսկ այն մարմինները, որոնք ստացել կամ ձեռք են բերել մեկ կամ մի քանի էլեկտրոն, կոչվում են բացասական իոններ պարունակող մարմիններ։

15. Ինչպե՞ս են դրանք առաջանում։

Իոնները առաջանում են, երբ մարմինը կորցնում կամ ձեռք է բերում էլեկտրոն։

16. Ի՞նչ է էլեկտրական դաշտը։

Էլեկտրական դաշտը մատերիայի հատուկ տեսակ է, որը գոյություն ունի ցանկացած լիցքավորված մարմնի շուրջ:

17. Ինչո՞վ է դաշտը տարբերվում նյութից։

Էլեկտրական դաշտը անտեսանելի է, այն մենք չենք կարողանա տեսնենք անզեն աչքով, իսկ նյութը տեսանելի է։

18. Թվարկե°ք էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկությունները։

Էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկություններն են.

2. Լիցքավորված մարմնի էլեկտրական դաշտը մարմնին մոտ տիրույթում ուժեղ է, իսկ նրանցից հեռանալիս թուլանում է:

19. Ի՞նչ են նշում էլեկտրական դաշտի ուժագծերը։

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:

20. Ինչպե՞ս է որոշվում էլեկտրական դաշտում շարժվող մասնիկի արագացումը։

Այն ուժը, որով էլեկտրական դաշտն ազդում է լիցքավորված մարմնի վրա, անվանում են էլեկտրական ուժ՝ F: Այդ ուժի ազդեցության տակ էլեկտրական դաշտում հայտնված լիցքավորված մասնիկը ձեռք է բերում արագացում, որն ըստ Նյուտոնի II օրենքի հավասար է a=F*m, որտեղ m−ը մասնիկի զանգվածն է:

“Մարմնի վրա ազդող ուժի ազդեցությամբ նրա ձեռք բերած արագացումը հավասար է այդ ուժի և մարմնի զանգվածի հարաբերությանը:”

21. Ո՞ր դեպքում է էլեկտրական դաշտը մեծացնում մասնիկի արագությունը և ո՞ր դեպքում փոքրացնում այն։

22. Չեզոք թղթի կտորներն ինչու՞ են ձգվում էլեկտրականացած մարմնի կողմից։

Թղթերը շփելիս առաջանում են էլեկտրական լիցքեր։ Էլեկտրականացած մարմինը ձեռք է բերել դրական լիցք, իսկ թղթերը ձեռք են բերել բացասական, այդ իսկ պատճառով թղթի կտորները ձգվում են էլեկտրականացած մարմնի կողմից։

Տանը՝ Գրել էջ 14 հարցեր՝ 1-6, էջ 16 հարցեր՝ 1-5, էջ 20 հարցեր՝ 1-6։

էջ 14 հարցեր՝ 1-6

1. Ի՞նչ կառուցվածք ունի ատոմը՝ ըստ Ռեզերֆորդի։

2. Ինչո՞վ են միմյանցից տարբերվում տարբեր քիմիական տարրերի ատոմները։

Տարբեր տարրերի ատոմները միմյանցից տարբերվում են միջուկի լիցքով և միջուկի շուրջը պպտվող էլեկտրոնների թվով։

3. Ո՞րն է տվյալ քիմիական տարրի գլխավոր բնութագիրը։

Տվյալ քիմիական տարրի գլխավոր բնութագիրը էլեկտրական լիցքն է։

4. Ի՞նչ մասնիկներ կան միջուկում։

Միջուկում կան դրական լիցքով լիցքավորված մասնիկներ՝ պրոտոններ և չեզոք մասնիկներ՝ նեյտրոններ։

5. Ինչպիսի՞ն է ջրածնի, հելիումի, բերիլիումի ատոմների կառուցվածքը։

Ջրածին (H) — ատոմը պարունակում է 1 էլեկտրոն և 1 պրոտոն։

Հելիում (He) — ատոմը պարունակում է 2 էլեկտրոն և 2 պրոտոն։

Բերիլիում (Be) — ատոմը պարունակում է 4 էլեկտրոն և 4 պրոտոն։

6. Ինչպե՞ս են առաջանում դրական իոնները, բացասական իոնները։

Իոնները առաջանում են, երբ մարմինը կորցնում կամ ձեռք է բերում էլեկտրոն։ Այն մարմինները, որոնք ձեռք են բերում էլեկտրոն, ձեռք են բերում նաև բացասական իոններ, իսկ այն մարմինները, որոնք կորցնում են էլեկտրոններ, ապա նրանք ձեռք են բերում դրական իոններ։

էջ 16 հարցեր՝ 1-5

1. Ինչու՞ սովորական պայմաններում մարմինը լիցք չունի։

Սովորական պայմաններում մարմինը լիցք չունի, քանի որ մարմնի էլեկտրոնների գումարային լիցքի բաձարձակ արժեքը հավասար է միջուկի լիցքին։

2. Բացատրեք հպված մարմինների էլեկտրականացման երևույթը։

Էլեկտրականացման ժամանակ ատոմում միջուկներ և պրոտոններ չեն ստեղծվում։ Տեղի է ունենում էլեկտրոնի անցումը մի մարմնից՝ մյուսին։

3. Ինչու՞ շփումով էլեկտրականացնելիս մարմինների վրա առաջանում են բացարձակ արժեքով հավասար, բայց տարանուն լիցքեր։

Շփումով էլեկտրականացնելիս, մարմիններից մեկը ձեռք է բերում՝ դրական, իսկ մյուսը՝ բացասական լիցք։

4. Ինչպե՞ս է լիցքը մարմնից հաղորդվում պարկուճին, եթե մարմինը՝ լիցքավորված է՝ ա․ դրական լիցքով, բ․ բացասական լիցքով։

5. Ո՞րն է էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը։

Երբ մարմինների համակարգը շրջապատի հետ լիցք չի փոխանակում, այդ մարմինների լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է հաստատուն։

էջ 20 հարցեր՝ 1-6

1. Ո՞ր նյութերն են կոչվում էլեկտրականության հաղորդիչներ։

Այն մարմինները կամ նյութերը, որոնք ընդունակ են իրենց միջով էլեկտրական լիցք հաղորդել, կոչվում են էլեկտրականության հաղորդիչներ:

2. Ո՞ր նյութերն են կոչվում մեկուսիչներ։

Մեկուսիչներ են կոչվում այն մարմինները, որոնցով էլեկտրական լիցք չի հաղորդվում:

3. Բերեք հաղորդիչների և մեկուսիչների օրինակներ։

Հաղորդիչներ են օրինակ մարդու մարմինը, բոլոր մետաղները, հողը և աղերը։

Մեկուսիչներ են սաթը, հախճապակին, մետքասը, պլասստմասան։

4. Նկարագրեք փորձ, որտեղ էլեկտրական փոխազդեցությունը հաղորդվում է ոչ օդի միջոցով։

Լիցքավորված մարմինները փոխազդում են նաև անօդ տարածության մեջ։ Եթե լիցքավորված էլեկտրաչափը դնենք օդահան պոմպի զանգի տակ և օդը զանգից հանենք, ապա կտեսնենք, որ էլեկտրաչափի սլաքը նորից շեղվում է։

5. Ինչո՞վ են տարբերվում էլեկտրականացված և չէլեկտրականացված մարմինները շրջապատող տարածությունները։

Էլեկտրականացված մարմինների շուրջ առաջանում է էլեկտրական դաշտ, որով նա ազդում է շրջապատի մարմինների վրա։ Չէլեկտրականացված մարմինները չունեն այդպիսի դաշտ։

6. Ինչպե՞ս կարելի է հայտնաբերել էլեկտրական դաշտը։

Էլեկտրական դաշտը կարելի է հայտնաբերել ազդեցությամբ այլ մարմինների վրա։