Tính chất cơ bản của điện tích

Điện tích chỉ tồn tại 2 dạng trong tự nhiên là điện tích âm và điện tích dương, mỗi loại điện tích đều có tính chất khác nhau. Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu qua những tính chất cơ bản về điện tích.

Định nghĩa điện tích

Điện tích là một dạng năng lượng hoặc điện tử truyền từ vật này sang vật khác bằng các cách khác nhau như dẫn truyền, cảm ứng hoặc các phương pháp cụ thể khác. Đây là một định nghĩa điện tích cơ bản. Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm.

Điện tích có mặt ở hầu hết mọi nơi như nước, đất, cơ thể người, kim loại, phi kim…. Tất cả những vật không mang điện tích gọi là chất trung gian. Mình sẽ đặt điện tích y ký hiệu ‘q’ và đơn vị tiêu chuẩn của nó là cu lông. Về mặt toán học, chúng ta có thể nói rằng một điện tích là số lượng electron (n) nhân với điện tích trên 1 electron (e). 

Q = ne

Điều này có nghĩa là trong khi các proton đẩy các proton, chúng thu hút các electron. Bản chất của các điện tích chịu trách nhiệm cho các lực tác động lên chúng và điều phối hướng của dòng chảy của chúng. Điện tích trên electron và proton có cùng độ lớn là 1,6 × 10 -19 C. Sự khác biệt chỉ là dấu hiệu mà chúng ta sử dụng để biểu thị chúng, + và -.

Tính chất cơ bản của điện tích

Có một số tính chất cơ bản khác mà một điện tích tuân theo định nghĩa điện tích gồm:

Điện tích tồn tại mọi nơi trong tự nhiên

Điều này có nghĩa là chúng hoạt động giống như vô hướng và chúng ta có thể thêm chúng trực tiếp. Ví dụ, chúng ta hãy xem xét một hệ thống bao gồm hai điện tích là q1 và q2. Tổng điện tích của hệ thống sẽ là tổng đại số của q1 và q2 tức là q1 + q2 . Điều tương tự giữ cho một số điện tích trong một hệ thống. Giả sử một hệ thống chứa q 1, q 2, q 3, q 4…qn , khi đó điện tích tổng là: 

q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + … + q n

Điện tích có tính chất tự bảo tồn năng lượng

Điều này có nghĩa rằng điện tích không thể được tạo ra cũng như không bị phá hủy mà có thể được chuyển từ vật này sang vật khác bằng các phương pháp nhất định như dẫn truyền và cảm ứng. Điều này có nhắc bạn về định luật bảo toàn khối lượng không? Vì điện tích liên quan đến việc va chạm giữa 2 vật, nó thực sự là một sự chuyển điện tử từ vật này sang vật khác.

Ví dụ: nếu 5C là tổng điện tích của hệ thống, thì chúng ta có thể phân phối lại dưới dạng 1C, 2C và 2C hoặc trong bất kỳ hoán vị có thể nào khác. Ví dụ, đôi khi một nơtron phân rã để tạo ra một electron và một proton theo mặc định trong tự nhiên. Điện tích ròng của hệ sẽ bằng 0 vì các electron và proton có cùng độ lớn và các dấu ngược nhau.

Định lượng điện tích

Điều này biểu thị thực tế rằng điện tích là một đại lượng được lượng tử hóa và chúng ta có thể biểu thị nó dưới dạng bội số nguyên của đơn vị điện tích cơ bản (điện tích e trên một electron). Giả sử điện tích trên một vật là q, sau đó chúng ta có thể viết nó dưới dạng

q = ne

Trong đó n là số nguyên và không phải là số nguyên hoặc số vô tỉ, có thể là bất kỳ số nguyên dương hoặc âm nào như 1, 2, 3, -5… Đơn vị điện tích cơ bản là điện tích mà electron hoặc proton mang. Theo quy ước, chúng ta coi điện tử là âm và biểu thị nó là điện tử và điện tích trên một proton chỉ đơn giản là siêu tốc.

Chúng ta có thể sử dụng nguyên lý lượng tử hóa để tính tổng lượng điện tích có trong một vật và cũng để tính toán một số electron hoặc proton trong một vật. Giả sử một hệ có n1 số electron và n2 số proton thì tổng lượng điện tích sẽ là n2e – n1e.

Kết luận: Chúng ta cần ghi nhớ là có 2 loại điện tích là điện tích âm và điện tích dương, dưới tác động lực số lượng điện tích có thể thay đổi.