Электрический заряд и сила тока.
Как-то в школе пролетела тема электричества, не помню её. А теперь поступил в технарь на электрика, учитель физики — пожилой человек, тяжело ее понять.
Надеюсь, что вы поможете мне понять.
Электрический заряд — физическая величина, характеризующая электрическое взаимодействие тел (притягивание/отталкивание).
Есть 2 вида зарядов, условно обозначенных ±.
Электрический заряд обозначается q.
Опыт Кулон показал, как зависит сила взаимодействия точечных электриеских зарядов от расстояния между ними.
Но у меня назревает вопрос: как измерили q? Говорят, что q измеряется в Кл (в честь Кулона). Тогда, что такое 1 Кл?
Отвечают, что 1 Кл — заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. То есть, чтобы найти q, надо пропустить через проводник заряд при силе тока 1А.
Но, чтобы определить силу тока, надо знать значение q, ведь \(I=q/t\).
Еще читал про эталон Ампера. Собрали конференцию в 1948г. и решили, что 2 проводника на расстояние 1 метр взаимодействуют на каждый метр своей длины с силой \(2*10^{-7}\)Н. Почему именно с этой силой, почему не больше и не меньше? Так еще потом выразили электрический заряд через силу тока, сказав, что он — не основная единица.
Если исходить из определений, то вообще получается, чтобы найти q, то надо воспользоваться формулой \(q=I*t\), но чтобы найти I, надо использовать формулу \(I={{q}\over{t}}\)
Если поставить себя на место людей из прошлого, которые не знали, что такое 1 Кл и чему равны заряды, то как они определят заряд q через силу тока, если сила тока определяется через значение заряда? У меня парадокс в голове...
Личное сообщение
#54947 Andrey2712 :Но у меня назревает вопрос: как измерили q?
Как измерял заряд Кулон? При помощи электрометра Кулона: https://translate.yandex.ru/translate?lang=en-ru&url=https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FElectrometer&view=c .
Говорят, что q измеряется в Кл (в честь Кулона). Тогда, что такое 1 Кл?
Отвечают, что 1 Кл — заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. То есть, чтобы найти q, надо пропустить через проводник заряд при силе тока 1А.
Ну почему же? Можно и другой заряд, и при другой силе тока.
Но, чтобы определить силу тока, надо знать значение q, ведь \(I=q/t\).
А можно воспользоваться и другими формулами.
Еще читал про эталон Ампера. Собрали конференцию в 1948г. и решили, что 2 проводника на расстояние 1 метр взаимодействуют на каждый метр своей длины с силой \(2*10^{-7}\)Н. Почему именно с этой силой, почему не больше и не меньше? Так еще потом выразили электрический заряд через силу тока, сказав, что он — не основная единица.
Так договорились. Видимо, это связано с удобствами изготовления соответствующей экспериментальной установки (эталона), позволяющей кому угодно достаточно точно получить ток в один ампер.
В этом определении исполдьзована формула \(F=\frac{\mu _0}{4\pi }\frac{2I_1I_2}{d}\) (магнитное действие электрического тока). Как видите, никакого заряда (q) тут нет.
И уже отсюда вытекает определение кулона: (кулон) = (ампер)*(секунда).
Так сделано в системе СИ, которая удобна для инженерно-технических приложений. В других системах единицы измерения электрического заряда другие.
Но и это определение уже устарело. В 2019 году внесены изменения. Теперь кулон — основная единица. Один кулон равен 6.24151*1018*(заряд электрона). А ампер — единица производная: (ампер) = (кулон)/(секунда).