10 sự thật cơ bản về điện tích bạn cần biết

● Điện tích là tính chất cơ bản của vật chất

Điện tích là một tính chất cơ bản/thuộc tính nội tại của vật chất. Nó mô tả bản chất cơ bản của các hạt như electron và proton. Nó quyết định cách các hạt này tương tác và cung cấp năng lượng cho dòng điện mà chúng ta sử dụng.

● Điện tích có 2 loại

Có hai loại điện tích: Điện tích dương và điện tích âm. Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm. Các điện tích này tương tác với nhau, dẫn đến các lực điện và hiện tượng điện chúng ta gặp trong cuộc sống hằng ngày. Neutron là hạt hạ nguyên tử không có điện tích.

● Điện tích cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút nhau

Một trong những nguyên lý cơ bản của điện tích là các điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau, các điện tích khác loại (khác dấu) thì hút nhau. Điều này bị chi phối bởi định luật Coulomb, mô tả lực giữa các vật tích điện.

● Điện tích được lượng tử hóa

Điện tích được lượng tử hóa, có nghĩa là điện tích có những lượng riêng biệt và một vật có thể có lượng điện tích nhỏ nhất có thể có. Trong hệ SI, lượng điện tích nhỏ nhất là điện tích của electron (hoặc proton), e ≡ 1,602 x 10⁻¹⁹ Coulomb. Không có hạt tự do nào có điện tích nhỏ hơn hạt này. Do đó, điện tích trên bất kỳ vật nào, phải là bội số nguyên của lượng này.

● Độ lớn của điện tích không phụ thuộc vào loại điện tích

Điện tích dương của mỗi proton được thí nghiệm cho thấy có cùng độ lớn, bằng điện tích âm của mỗi electron. Nói cách khác, điện tích dương nhỏ nhất có thể có là +1,602 x 10⁻¹⁹ Coulomb, điện tích âm nhỏ nhất có thể có là −1,602 x 10⁻¹⁹ Coulomb; những giá trị này là bằng nhau. Do đó, điện tích tồn tại theo đơn vị tự nhiên bằng điện tích của electron hoặc proton, một hằng số vật lý cơ bản.

● Đơn vị điện tích

Đơn vị SI của điện tích được gọi là Coulomb (ký hiệu là C), đặt theo tên nhà vật lý người Pháp Charles Augustine de Coulomb (1736 - 1806). Nó thường được định nghĩa phổ biến nhất là lượng điện tích đi qua tiết diện của dây dẫn điện trong một giây khi dòng điện có giá trị là một ampe. Một coulomb là lượng điện tích tính bằng 6,24 x 10¹⁸ electron.

● Điện tích có thể truyền qua dây dẫn

Điện tích có thể được truyền từ nơi này sang nơi khác thông qua dây dẫn điện. Hiệu điện thế (còn gọi là điện áp) là lượng công cần thiết để di chuyển một điện tích từ vị trí này sang vị trí khác trong điện trường. Lượng công cần thiết phụ thuộc vào lượng điện tích được tách ra và chúng dịch chuyển bao xa. Đây là cách dòng điện được truyền trong đường dây điện và các mạch điện hoạt động.

● Tĩnh điện là kết quả của mất cân bằng điện tích

Tĩnh điện là hiện tượng mất cân bằng điện tích trên bề mặt của vật thể, chính xác hơn là sự mất cân bằng giữa điện tích âm và điện tích dương trong các nguyên tử. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng tĩnh điện là khi hai vật rắn cọ xát vào nhau, electron có thể di chuyển từ vật này sang vật kia, tạo ra mất cân bằng điện tích. Một vật mất electron sẽ mang điện tích dương, một vật nhận electron sẽ mang điện tích âm. Điều này có thể dẫn đến những cú giật nhẹ hoặc lực hút của các vật thể nhỏ.

● Điện tích có thể tạo ra từ trường

Khi điện tích chuyển động sẽ tạo ra từ trường xung quanh nó. Điều này tạo cơ sở cho điện từ học, khám phá mối quan hệ giữa điện trường và từ trường. Đó là nguyên tắc cơ bản đằng sau hoạt động của các thiết bị như động cơ điện, máy phát điện.

● Điện tích được bảo toàn

Trong bất kỳ hệ cô lập/hệ kín nào, trong bất kỳ phản ứng hóa học nào, tổng điện tích không thay đổi, nó chỉ có thể được chuyển từ nơi này sang nơi khác, từ vật này sang vật khác. Nguyên lý bảo toàn điện tích là một định luật cơ bản trong vật lý, cho phép chúng ta theo dõi dòng điện tích trong các hệ khác nhau. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu các hiện tượng điện và hoạt động của các hạt ở cấp độ nguyên tử.