Všetka elektrina okolo teba — nabíjačka, svetlo, mobil — stojí na drobných časticiach s elektrickým nábojom. Poznáš to aj bez zásuvky: pretrieš balón o vlasy a vlasy sa dvíhajú za ním. Prejdeš sa po koberci, chytíš kľučku a preskočí iskra. Prečo?
Z čoho je atóm
Každá látka sa skladá z atómov. Atóm má dve časti:
- jadro v strede — sú v ňom protóny a neutróny,
- obal okolo jadra — v ňom sa pohybujú elektróny.
Jadro je nepatrné, no je v ňom skoro celá hmotnosť atómu: elektrón je asi 1 840-krát ľahší ako protón.
Model atómu hélia. Nie je v mierke — skutočné jadro je oproti celému atómu ešte oveľa, oveľa menšie.
Elektrický náboj
Protóny a elektróny majú elektrický náboj:
- protón má kladný náboj (+),
- elektrón má záporný náboj (−), rovnako veľký ako protón,
- neutrón nemá náboj — je neutrálny.
Atóm má rovnako veľa protónov ako elektrónov, preto je navonok neutrálny (náboje sa vyrovnajú). Ak atóm elektrón stratí, stane sa z neho kladný ión. Ak elektrón získa, je z neho záporný ión.
Náboj označujeme , jeho jednotkou je coulomb (C). Náboj jedného elektrónu je nepatrný, asi .
Častica má 11 protónov a 10 elektrónov. Aký má náboj?
- Kladných nábojov je 11, záporných 10.
- — jeden protón nemá „partnera“.
- Je to kladný ión s nábojom jedného protónu (+1). Atóm stratil jeden elektrón.
Zelektrizovanie trením
Keď o seba trieš dve telesá z rôznych látok, elektróny prejdú z jedného telesa na druhé. Protóny sú pevne v jadrách a nehýbu sa.
- Teleso, ktoré elektróny získalo, je nabité záporne.
- Teleso, ktoré elektróny stratilo, je nabité kladne.
Hovoríme, že sa telesá zelektrizovali. Pri balóne a vlasoch prejdú elektróny z vlasov na balón. Sklenená tyč trená hodvábom sa nabije kladne, plastová (novodurová) tyč trená vlnenou handričkou záporne.
Pred trením má každé teleso rovnako kladných aj záporných nábojov. Po trení prejdú 2 elektróny z vlasov na balón: vlasom 2 elektróny chýbajú (+2), balón ich má 2 navyše (−2).
Trením náboj nevzniká z ničoho. Elektróny sa len presunú. Koľko záporného náboja balón získal, toľko kladného ostalo na vlasoch. A kladne nabité teleso nezískalo protóny — stratilo elektróny.
Ako na seba náboje pôsobia
- Rovnaké náboje sa odpudzujú (+ a +, − a −).
- Rôzne náboje sa priťahujú (+ a −).
Preto sa vlasy po česaní dvíhajú: každý vlas má rovnaký náboj, vlasy sa navzájom odpudzujú a priťahuje ich hrebeň s opačným nábojom. Nabitý balón sa „prilepí“ na stenu a nabitý hrebeň pritiahne drobné papieriky aj tenký prúd vody.
Kľučka: pri chôdzi po koberci sa na tebe nahromadí náboj. Keď sa priblížiš ku kovovej kľučke, náboj preskočí ako malá iskra — výboj. To isté praská pri vyzliekaní svetra.
🧪 Pokus: nabitý balón a hrebeň
Pomôcky: nafúknutý balón (alebo plastový hrebeň), suché vlasy alebo vlnený sveter, papieriky veľké ako konfety, vodovodný kohútik.
- Pretri balón 10-krát o vlasy. Priblíž ho k papierikom.
- Pusť z kohútika veľmi tenký prúd vody. Priblíž k nemu nabitý hrebeň — nedotkni sa.
- Nabi dva balóny o vlasy a zaves ich na nitkách vedľa seba.
Čo by si mal vidieť
Papieriky vyskočia k balónu. Prúd vody sa ohne k hrebeňu. Dva rovnako nabité balóny sa od seba odtlačia — rovnaké náboje sa odpudzujú. Pokus sa najlepšie darí v suchom vzduchu, vo vlhku sa náboj rýchlo stratí.
Teraz ty: je to nabité kladne, záporne, alebo vôbec?
Spočítaj náboje — chyť správnu odpoveď:
Zapamätaj si
- Atóm = jadro (protóny +, neutróny bez náboja) a obal (elektróny −).
- Neutrálny atóm má rovnako protónov a elektrónov; stratou elektrónu vznikne kladný ión, ziskom záporný ión.
- Trením sa presúvajú len elektróny: kto ich získa, je záporný, kto ich stratí, je kladný.
- Rovnaké náboje sa odpudzujú, rôzne sa priťahujú; jednotka náboja je coulomb (C).