ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД - это минимальная порция электричества – квант – которая может существовать в природе в свободном состоянии. Это одна из фундаментальных физических констант.
Кто рубит фишку спросит: "Как быть с дробным зарядом кварков?" На что можно ответить призывом к демонстрации свободного кварка, проявляющего дробный заряд. Но вся суть как раз в том, что в свободном состоянии их не бывает, хотя в уравнениях чисто математически они существуют очень не плохо.
Здесь небольшой дисклеймер:
При написании текста ни один ИИ не напрягался. Картинки - да. Текст - нет. Если заметили лажу или нужно сделать дополнения, то обязательно напишите в комментариях - я всегда открыт новым знаниям! И конечно отвечу на любые вопросы
Теперь снова к теме. Значение элементарного заряда определено точно:
e = 1,602176634×10^−19 А•с (он же Кл)
Это значит, что именно от этой величины пляшут такая единица СИ как АМПЕР, а через неё ВОЛЬТ, ОМ и многие другие.
Носителями заряда являются точечный подвижный электрон (e-) и массивный ленивый протон (p+). Это значит, что любое количество электричества всегда кратно e, а измерение силы тока в амперах, А, сводится к простому подсчёту количества электронов, прошедших через контур за определённое время.
Другими словами - это количественная оценка процесса прохождения элементарных электрических зарядов в количестве 1 Кл через сечение проводника за 1 секунду. Поэтому электрические сети очень похожи на трубопровод. Если электроны представить водой, а провод - трубой, то сила тока становится количеством воды, которое протекает через сечение трубы за одну секунду. Именно количество воды, а не скорость её движения. Электрическое напряжение в этом случае становится аналогом давления в трубе, а электрическое сопротивление - препятствиями в трубопроводе, которые мешают воде течь (засоры, узкие места, сетки и т.д.). Поэтому, чем шире труба (толще провод), тем больше воды (большую силу тока) мы сможем пропустить.
Это очень важное свойство, которое позволяет вывести квантовый эффекты в наш макромир и успешно использовать:
– квантовый эффект Холла лёг в основу эталона электрического сопротивления;
– эффект Джозефсона стал эталоном электрического напряжения;
– на квантовании заряда построены электронные микроскопы, современные микросхемы и микротранзисторы, активные ячейки солнечных батарей и даже КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ!
Точность достигается потрясающая! Обо всём об этом мы, конечно, ещё поговорим отдельно.
В целом, нам очень повезло, что мы получили Вселенную, где элементарный заряд именно такой. Измени его хотя бы на 1% и материя развалится на уровне ядер атомов, химические связи будут не возможны в том виде, в каком мы их знаем, а значит и жизни бы не было.
Теперь, когда Вы с утра включите свет, представьте, сколько миллиардов электронов разом побежали по проводам, чтобы обеспечить достаточное количество электричества для горения лампы в 220 В 😉
_____
Не забываем подписываться и ставить лайк! Мне, как автору, от этого очень приятно =)))
#физика #метрология #AI-free #БезИИ #ПишуСам #ЛичноеМнение