بار الکتریکی
فرهنگستان زبان و ادب
دانشنامه عمومی
بار الکتریکی[ ۱] ( به انگلیسی: Electric charge ) خاصیت فیزیکی ماده است و زمانی که در میدان الکتریکی قرار می گیرد به آن نیرو وارد می شود. بار الکتریکی، دو نوع است: بار مثبت و بار منفی. بار مثبت دربردارندهٔ پروتون ها و بار منفی دربردارندهٔ الکترون ها است. بارهای هم نام یکدیگر را دفع و بارهای ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند. ماده ای که هیچ بار خالصی ندارد، از لحاظ الکتریکی خنثی است. در دستگاه بین المللی یکاها واحد بار الکتریکی کولُن ( C ) است. البته در مهندسی برق از یکای آمپر ساعت ( Ah ) نیز استفاده می کنند. در کنش میان اجسام باردار، دانش الکترومغناطیس کلاسیک کافی است و از اثرهای کوانتومی صرف نظر می شود.
بار الکتریکی یک خاصیت پایستگی در ماده است که به آن اصل پایستگی بار هم گفته می شود که می گوید «مجموع جبری همهٔ بارهای الکتریکی در یک دستگاه منزوی ثابت است» یا به عبارتی دیگر یعنی هرگز امکان تولید یا نابودی یک بار خالص وجود ندارد و بار فقط از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود؛ بار الکتریکی از ذرات زیراتمی ماده که تعیین کنندهٔ خواص الکترومغناطیس ماده اند، ناشی می شود. یک مادهٔ باردار الکتریکی، تولیدکنندهٔ میدان های الکترومغناطیسی است و خود از آن ها تأثیر می گیرد. اندرکنشی میان یک بار متحرک و یک میدان الکترومغناطیسی عامل ایجاد نیروهای الکترومغناطیسی است. این نیرو خود یکی از چهار نیروی بنیادی است. [ ۲] آزمایش ها[ ۳] در قرن بیستم، توضیحی کوانتومی از بار الکتریکی ارائه کرده اند ( این عمل را کوانتومی کردن می نامند ) ، به عبارت دیگر دانشمندان دریافته اند که بار الکتریکی خود از واحد کوچک تری با نام بار بنیادی تشکیل شده است. بار یک الکترون تقریباً برابر با e = 1. 602 × 10 − 19 C است. ( البته ذراتی با نام کوارک وجود دارند که باری به اندازهٔ چند e⅓ دارند ) پروتون باری به اندازهٔ e و الکترون باری برابر با e - دارد. علم مطالعهٔ ذرات باردار و توضیح ارتباط آن ها با فوتون ها، الکترودینامیک کوانتومی نام دارد. تعداد الکترون ها یا پروتون های آزاد موجود در یک جسم را بار آن جسم گویند. تعریف اندازهٔ بار:
اندازهٔ الکتریسیته موجود در الکترون یا پروتون 1. 6 × 10 − 19 C است. اگر آن را در تعداد الکترون یا پروتون ضرب کنیم، نتیجه اندازهٔ بار جسم خواهد بود.
بار یک ویژگی بنیادی در انواع ماده است که به صورت ربایش یا رانش الکتروستاتیکی در حضور ماده ای دیگر نمود پیدا می کند. بار الکتریکی ویژگی است که سرچشمهٔ آن به بسیاری از ذرات زیراتمی ماده برمی گردد. بارِ ذراتی که به صورت آزاد یافت می شوند به اندازهٔ ضریب صحیحی از بار بنیادی ( بار یک الکترون ) است، در این حالت می گوییم بار الکتریکی یک کمیت گسسته است. مایکل فارادی در آزمایش های برق کافت خود دریافت که بار الکتریکی کمیتی گسسته است. رابرت میلیکان نیز در آزمایش های خود به این حقیقت می رسد و مقدار بار یک پروتون را نیز اندازه می گیرد. بنابراین به صورت کمیت های گسسته می گوییم که بار یک الکترون ۱ - و بار یک پروتون ۱+ است. ذرات بارداری که بار آن ها هم نام باشد یکدیگر را می رانند و ذراتی که بارهای ناهم نام دارند یک دیگر را می ربایند. قانون کولن مقدار عددی نیروی الکتروستاتیک بین دو ذرهٔ باردار را بدست می آورد و بیان می دارد که مقدار این نیرو با اندازهٔ بار ذرات رابطهٔ مستقیم و با مربع فاصلهٔ بین دو ذره رابطهٔ وارون دارد. مقدار بار یک پادذره دقیقاً برابر با بار ذرهٔ متناظر با آن است؛ ولی به صورت ناهم نام. کوارک ها هم باری برابر با 1⁄3 - یا 2⁄3+ بار بنیادی دارند که البته هیچ کوارکی تاکنون به صورت آزاد یافت نشده است ( دلیل نظری این مطلب در بحث آزادی مجانبی یافت می شود ) . بار الکتریکی یک جسم برابر با مجموع بارهای الکتریکی ذرات سازندهٔ آن است. این بار به طور معمول کوچک است چون ماده از اتم ساخته شده و اتم ها به تعداد مساوی از پروتون و الکترون در هستهٔ خود دارند، در نتیجه از نظر الکتریکی خنثی اند. یک یون، اتمی ( یا دسته ای از اتم ها ) است که یک یا چند الکترون ازدست داده است یا به دست آورده است. اتمی که الکترون از دست دهد بار خالص آن مثبت می شود که آن را کاتیون می نامیم و اتمی که الکترون به دست آورد بار خالص آن منفی می شود و آن را آنیون می نامیم. در هنگام تشکیل یک جسم ( ماکروسکوپیک ) اتم ها و یون های تشکیل دهندهٔ آن به گونه ای با هم ترکیب می شوند که جسم از نظر الکتریکی خنثی باشد یا این که همیشه تمایل به ازدست دادن یا گرفتن الکترون و در نتیجه خنثی بودن دارند اما به ندرت جسمی پیدا می شود که به طور خالص بی بار ( خنثی ) باشد. گاهی یون ها در سراسر مادهٔ تشکیل دهندهٔ جسم پخش شده است و به آن جسم بار مثبت یا منفی داده است. همچنین اجسام رسانای جریان الکتریسیته گاهی آسان تر یا راحت تر ( بسته به نوع ماده ) الکترون به دست می آورند یا از دست می دهند و بار خالص مثبت یا منفی پیدا می کنند. به این پدیده که جسمی دارای بار غیر صفر ساکن باشد الکتریسیتهٔ ساکن می گوییم. به راحتی با بر روی هم مالیدن دو مادهٔ ناهمسان، مانند کهربا روی یک پارچهٔ خزدار یا شیشه روی ابریشم می توانیم الکتریسیتهٔ ساکن تولید کنیم. با این روش اجسام نارسانا می توانند مقدار قابل توجهی بار الکتریکی به دست آورند یا از دست دهند. واضح است که وقتی یکی از این اجسام بار الکتریکی به دست می آورد دیگری دقیقاً به همان اندازه بار الکتریکی از دست می دهد و این به دلیل قانون پایستگی بار الکتریکی است که همواره برقرار است. گاهی مجموع بارهای الکتریکی یک جسم صفر است اما بار آن به صورت غیریکنواخت پخش شده است ( مثلاً به دلیل حضور یک میدان الکترومغناطیسی یا دوقطبی های موجود در ماده ) در این حالت می گوییم جسم قطبی شده است. بار الکتریکی بدست آمده از قطبی شدن ماده را بار مرزی، بار تولید شده بر روی یک جسم که ناشی از بار گرفته شده یا داده شده به جسمی دیگر است را بار آزاد و حرکت الکترون ها را در یک جهت خاص در فلزات رسانا، جریان الکتریکی می نامیم.
بار الکتریکی یک خاصیت پایستگی در ماده است که به آن اصل پایستگی بار هم گفته می شود که می گوید «مجموع جبری همهٔ بارهای الکتریکی در یک دستگاه منزوی ثابت است» یا به عبارتی دیگر یعنی هرگز امکان تولید یا نابودی یک بار خالص وجود ندارد و بار فقط از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود؛ بار الکتریکی از ذرات زیراتمی ماده که تعیین کنندهٔ خواص الکترومغناطیس ماده اند، ناشی می شود. یک مادهٔ باردار الکتریکی، تولیدکنندهٔ میدان های الکترومغناطیسی است و خود از آن ها تأثیر می گیرد. اندرکنشی میان یک بار متحرک و یک میدان الکترومغناطیسی عامل ایجاد نیروهای الکترومغناطیسی است. این نیرو خود یکی از چهار نیروی بنیادی است. [ ۲] آزمایش ها[ ۳] در قرن بیستم، توضیحی کوانتومی از بار الکتریکی ارائه کرده اند ( این عمل را کوانتومی کردن می نامند ) ، به عبارت دیگر دانشمندان دریافته اند که بار الکتریکی خود از واحد کوچک تری با نام بار بنیادی تشکیل شده است. بار یک الکترون تقریباً برابر با e = 1. 602 × 10 − 19 C است. ( البته ذراتی با نام کوارک وجود دارند که باری به اندازهٔ چند e⅓ دارند ) پروتون باری به اندازهٔ e و الکترون باری برابر با e - دارد. علم مطالعهٔ ذرات باردار و توضیح ارتباط آن ها با فوتون ها، الکترودینامیک کوانتومی نام دارد. تعداد الکترون ها یا پروتون های آزاد موجود در یک جسم را بار آن جسم گویند. تعریف اندازهٔ بار:
اندازهٔ الکتریسیته موجود در الکترون یا پروتون 1. 6 × 10 − 19 C است. اگر آن را در تعداد الکترون یا پروتون ضرب کنیم، نتیجه اندازهٔ بار جسم خواهد بود.
بار یک ویژگی بنیادی در انواع ماده است که به صورت ربایش یا رانش الکتروستاتیکی در حضور ماده ای دیگر نمود پیدا می کند. بار الکتریکی ویژگی است که سرچشمهٔ آن به بسیاری از ذرات زیراتمی ماده برمی گردد. بارِ ذراتی که به صورت آزاد یافت می شوند به اندازهٔ ضریب صحیحی از بار بنیادی ( بار یک الکترون ) است، در این حالت می گوییم بار الکتریکی یک کمیت گسسته است. مایکل فارادی در آزمایش های برق کافت خود دریافت که بار الکتریکی کمیتی گسسته است. رابرت میلیکان نیز در آزمایش های خود به این حقیقت می رسد و مقدار بار یک پروتون را نیز اندازه می گیرد. بنابراین به صورت کمیت های گسسته می گوییم که بار یک الکترون ۱ - و بار یک پروتون ۱+ است. ذرات بارداری که بار آن ها هم نام باشد یکدیگر را می رانند و ذراتی که بارهای ناهم نام دارند یک دیگر را می ربایند. قانون کولن مقدار عددی نیروی الکتروستاتیک بین دو ذرهٔ باردار را بدست می آورد و بیان می دارد که مقدار این نیرو با اندازهٔ بار ذرات رابطهٔ مستقیم و با مربع فاصلهٔ بین دو ذره رابطهٔ وارون دارد. مقدار بار یک پادذره دقیقاً برابر با بار ذرهٔ متناظر با آن است؛ ولی به صورت ناهم نام. کوارک ها هم باری برابر با 1⁄3 - یا 2⁄3+ بار بنیادی دارند که البته هیچ کوارکی تاکنون به صورت آزاد یافت نشده است ( دلیل نظری این مطلب در بحث آزادی مجانبی یافت می شود ) . بار الکتریکی یک جسم برابر با مجموع بارهای الکتریکی ذرات سازندهٔ آن است. این بار به طور معمول کوچک است چون ماده از اتم ساخته شده و اتم ها به تعداد مساوی از پروتون و الکترون در هستهٔ خود دارند، در نتیجه از نظر الکتریکی خنثی اند. یک یون، اتمی ( یا دسته ای از اتم ها ) است که یک یا چند الکترون ازدست داده است یا به دست آورده است. اتمی که الکترون از دست دهد بار خالص آن مثبت می شود که آن را کاتیون می نامیم و اتمی که الکترون به دست آورد بار خالص آن منفی می شود و آن را آنیون می نامیم. در هنگام تشکیل یک جسم ( ماکروسکوپیک ) اتم ها و یون های تشکیل دهندهٔ آن به گونه ای با هم ترکیب می شوند که جسم از نظر الکتریکی خنثی باشد یا این که همیشه تمایل به ازدست دادن یا گرفتن الکترون و در نتیجه خنثی بودن دارند اما به ندرت جسمی پیدا می شود که به طور خالص بی بار ( خنثی ) باشد. گاهی یون ها در سراسر مادهٔ تشکیل دهندهٔ جسم پخش شده است و به آن جسم بار مثبت یا منفی داده است. همچنین اجسام رسانای جریان الکتریسیته گاهی آسان تر یا راحت تر ( بسته به نوع ماده ) الکترون به دست می آورند یا از دست می دهند و بار خالص مثبت یا منفی پیدا می کنند. به این پدیده که جسمی دارای بار غیر صفر ساکن باشد الکتریسیتهٔ ساکن می گوییم. به راحتی با بر روی هم مالیدن دو مادهٔ ناهمسان، مانند کهربا روی یک پارچهٔ خزدار یا شیشه روی ابریشم می توانیم الکتریسیتهٔ ساکن تولید کنیم. با این روش اجسام نارسانا می توانند مقدار قابل توجهی بار الکتریکی به دست آورند یا از دست دهند. واضح است که وقتی یکی از این اجسام بار الکتریکی به دست می آورد دیگری دقیقاً به همان اندازه بار الکتریکی از دست می دهد و این به دلیل قانون پایستگی بار الکتریکی است که همواره برقرار است. گاهی مجموع بارهای الکتریکی یک جسم صفر است اما بار آن به صورت غیریکنواخت پخش شده است ( مثلاً به دلیل حضور یک میدان الکترومغناطیسی یا دوقطبی های موجود در ماده ) در این حالت می گوییم جسم قطبی شده است. بار الکتریکی بدست آمده از قطبی شدن ماده را بار مرزی، بار تولید شده بر روی یک جسم که ناشی از بار گرفته شده یا داده شده به جسمی دیگر است را بار آزاد و حرکت الکترون ها را در یک جهت خاص در فلزات رسانا، جریان الکتریکی می نامیم.
wiki: بار الکتریکی
بار الکتریکی (امپدانس). بار الکتریکی ( انگلیسی: Electrical load ) یک مؤلفه الکتریکی یا جزئی از یک مدار است که توان الکتریکی مصرف می کند. [ ۱] [ ۲] و در مقابل منبع توان قرار می گیرد، که توان تولید می کند. [ ۲]
لامپ ها و وسایل برقی خانگی مثال هایی از بار الکتریکی در مدارهای الکتریکی هستند.
این اصطلاح به طور گسترده در الکترونیک برای ادوات متصل به منبع سیگنال استفاده می شود، بدون توجه به اینکه توان مصرف می کنند یا نه. [ ۲] اگر یک شبکهٔ الکتریکی هیچ درگاه خروجی ای، یک جفت ترمینال که سیگنال الکتریکی تولید می کند، نداشته باشد مدار متصل شده به ترمینال ( یا امپدانس ورودی اش ) به عنوان بار در نظر گرفته می شود. به طور مثال اگر یک پخش کننده موسیقی به یک تقویت کننده الکترونیکی متصل شده باشد، پخش کننده به عنوان منبع و تقویت کننده به عنوان بار در نظر گرفته می شود. [ ۲]
وقتی دربارهٔ اثر بار بر روی مدار صحبت می شود، نادیده گرفتن طراحی اصلی مدار و استفاده از مدار معادل تونن بسیار مفید خواهد بود. ( البته می توان از مدار معادل نرتن هم استفاده کرد که نتیجهٔ مشابهی خواهد داشت ) مدار معادل تونن به صورت زیر خواهد بود:
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفلامپ ها و وسایل برقی خانگی مثال هایی از بار الکتریکی در مدارهای الکتریکی هستند.
این اصطلاح به طور گسترده در الکترونیک برای ادوات متصل به منبع سیگنال استفاده می شود، بدون توجه به اینکه توان مصرف می کنند یا نه. [ ۲] اگر یک شبکهٔ الکتریکی هیچ درگاه خروجی ای، یک جفت ترمینال که سیگنال الکتریکی تولید می کند، نداشته باشد مدار متصل شده به ترمینال ( یا امپدانس ورودی اش ) به عنوان بار در نظر گرفته می شود. به طور مثال اگر یک پخش کننده موسیقی به یک تقویت کننده الکترونیکی متصل شده باشد، پخش کننده به عنوان منبع و تقویت کننده به عنوان بار در نظر گرفته می شود. [ ۲]
وقتی دربارهٔ اثر بار بر روی مدار صحبت می شود، نادیده گرفتن طراحی اصلی مدار و استفاده از مدار معادل تونن بسیار مفید خواهد بود. ( البته می توان از مدار معادل نرتن هم استفاده کرد که نتیجهٔ مشابهی خواهد داشت ) مدار معادل تونن به صورت زیر خواهد بود:
wiki: بار الکتریکی (امپدانس)
دانشنامه آزاد فارسی
بارِ اِلکتِریکی (electric charge)
12026800.jpg
خاصیت بعضی از اجسام که براساس آن بر یکدیگر نیرو وارد می کنند. دو جسم که هر دو بار مثبت یا هر دو بار منفی داشته باشند یکدیگر را می رانند، درحالی که اجسامی با بارهای مخالف یا ناهمنامیکدیگر را می ربایند. الکترون ها بار منفی و پروتون ها بار مثبت دارند. مقدار بار منفی و مثبت این دو با هم برابر است. یکای بار الکتریکی در دستگاه بین المللی کولن، با نماد C، است. جسم را می توان بر اثر اصطکاک، القا، یا تغییر شیمیایی باردار کرد، این وضعیت را به صورت انباشت الکترون (بار منفی) یا کاهش الکترون(بار مثبت) در اتم یا جسم نشان می دهند. اتم ها معمولاً بار خالص صفر دارند، ولی می توانند با گرفتن الکترون یا الکترون هایی به صورت یون منفی، یا با از دست دادن الکترون یا الکترون هایی به صورت یون مثبت درآیند. پدیدۀ موسوم به الکتریسیتۀ ساکن، که مثلاً حین برس زنی موها یا هنگام پوشیدن و درآوردن پیراهن های نایلونی ظاهر می شود، در واقع حاصل از این است که اتم های سطحی شماری از الکترون هایشان را از دست می دهند یا تعدادی الکترون اضافی می گیرند. شارش بارهایی، مثل الکترون در سیم مسی، جریان برق را پدید می آورد که آن را برحسب آمپر، با نماد A، اندازه گیری می کنند.
12026800.jpg
خاصیت بعضی از اجسام که براساس آن بر یکدیگر نیرو وارد می کنند. دو جسم که هر دو بار مثبت یا هر دو بار منفی داشته باشند یکدیگر را می رانند، درحالی که اجسامی با بارهای مخالف یا ناهمنامیکدیگر را می ربایند. الکترون ها بار منفی و پروتون ها بار مثبت دارند. مقدار بار منفی و مثبت این دو با هم برابر است. یکای بار الکتریکی در دستگاه بین المللی کولن، با نماد C، است. جسم را می توان بر اثر اصطکاک، القا، یا تغییر شیمیایی باردار کرد، این وضعیت را به صورت انباشت الکترون (بار منفی) یا کاهش الکترون(بار مثبت) در اتم یا جسم نشان می دهند. اتم ها معمولاً بار خالص صفر دارند، ولی می توانند با گرفتن الکترون یا الکترون هایی به صورت یون منفی، یا با از دست دادن الکترون یا الکترون هایی به صورت یون مثبت درآیند. پدیدۀ موسوم به الکتریسیتۀ ساکن، که مثلاً حین برس زنی موها یا هنگام پوشیدن و درآوردن پیراهن های نایلونی ظاهر می شود، در واقع حاصل از این است که اتم های سطحی شماری از الکترون هایشان را از دست می دهند یا تعدادی الکترون اضافی می گیرند. شارش بارهایی، مثل الکترون در سیم مسی، جریان برق را پدید می آورد که آن را برحسب آمپر، با نماد A، اندازه گیری می کنند.
wikijoo: بار_الکتریکی
مترادف ها
مسئولیت، بار، محموله، کوله بار، بار الکتریکی، عملکرد ماشین یا دستگاه