מטען חשמלי

  • gnome-colors-edit-find-replace.svg
    יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: פתיח הערך צריך מעט דידקטיקה שיהיה יותר נגיש.
    אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
    סמל של מטען חשמלי חיובי
    סמל של מטען חשמלי שלילי

    מִטְעָן חשמלי הוא תכונה פיזיקלית של חומר, הגורמת לאינטראקציה אלקטרומגנטית עם מטענים אחרים או עם מקורות יוצרי שדה.

    המטען החשמלי הוא גודל פיזיקלי סקלרי היכול לקבל ערכים חיוביים או שליליים.

    האינטראקציה האלקטרומגנטית הפשוטה ביותר מנוסחת על ידי חוק קולון, לפיו שני גופים טעונים חשמלית ידחו זה את זה אם סימני המטען שווים, וימשכו זה את זה אם סימני המטען הפוכים. הכוח האלקטרומגנטי הוא אחד מארבעת הכוחות היסודיים של הטבע, והוא אחראי גם לכוח המגנטי הנוצר על ידי זרם חשמלי, וכן לרוב תופעות הטבע המופיעות בחיי היום-יום. מקובל לייחס למטענים שדה אלקטרומגנטי הנוצר על ידם, המתאר את הכוחות שהם מפעילים על מטענים אחרים במרחב.

    המטען החשמלי הוא אחד המספרים הקוונטיים המאפיינים חלקיקים אלמנטריים. מבין החלקיקים הנפוצים בטבע, הנייטרון הוא נייטרלי מבחינה חשמלית, כלומר הוא אינו נושא מטען חשמלי (או: מטענו החשמלי הוא 0), ואילו האלקטרון והפרוטון נושאים מטען בגודל זהה זה לזה אך בסימנים הפוכים. סימנו של מטען האלקטרון מוגדר כשלילי, ולפיכך מטען הפרוטון מסומן כחיובי. גודל מטען האלקטרון והפרוטון מסומן באמצעות האות , ומכונה "מטען אלמנטרי". הפרוטון (ושאר ההאדרונים) מורכבים מקווארקים שלהם מטען של ‎2/3e‎ או ‎-1/3e‎. מלבד החלקיקים שהוזכרו, ישנם חלקיקים טעונים נוספים, כמו האנטי חלקיקים של חלקיקים אלו שהם בעלי מטענים מנוגדים להם.

    מידת המטען של מערכת המורכבת מחלקיקים רבים היא סכום המטענים של כל החלקיקים. לפיכך, באופן פורמלי המטען של כל מערכת הוא כפולה של המטען האלמנטרי , כפי שתואר והודגם לראשונה על ידי רוברט מיליקן בניסוי טיפת השמן שלו. אולם כיוון שלרוב המידות הנמדדות הן מסדרי גודל עצומים לעומת המטען האלמנטרי, ניתן להתייחס באופן אפקטיבי למטען החשמלי כאל גודל רציף.

    בדרך-כלל מסומן המטען החשמלי האגור במערכת כלשהי באות . יחידת המדידה של המטען החשמלי במערכת היחידות הבינלאומית (מערכת si) היא קולון, אשר מייצגת בערך 6.24ּ1018 פעמים המטען האלמנטרי . הקולון מוגדר ככמות המטען העוברת דרך חתך כלשהו במוליך במשך שנייה אחת, כאשר עוצמת הזרם היא אמפר אחד. ניתן למדוד מטען חשמלי באופן ישיר באמצעות אלקטרומטר.

  • היסטוריה
  • תכונות
  • מטען יסודי
  • שימור מטען
  • ראו גם
  • קישורים חיצוניים

Gnome-colors-edit-find-replace.svg
יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: פתיח הערך צריך מעט דידקטיקה שיהיה יותר נגיש.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
סמל של מטען חשמלי חיובי
סמל של מטען חשמלי שלילי

מִטְעָן חשמלי הוא תכונה פיזיקלית של חומר, הגורמת לאינטראקציה אלקטרומגנטית עם מטענים אחרים או עם מקורות יוצרי שדה.

המטען החשמלי הוא גודל פיזיקלי סקלרי היכול לקבל ערכים חיוביים או שליליים.

האינטראקציה האלקטרומגנטית הפשוטה ביותר מנוסחת על ידי חוק קולון, לפיו שני גופים טעונים חשמלית ידחו זה את זה אם סימני המטען שווים, וימשכו זה את זה אם סימני המטען הפוכים. הכוח האלקטרומגנטי הוא אחד מארבעת הכוחות היסודיים של הטבע, והוא אחראי גם לכוח המגנטי הנוצר על ידי זרם חשמלי, וכן לרוב תופעות הטבע המופיעות בחיי היום-יום. מקובל לייחס למטענים שדה אלקטרומגנטי הנוצר על ידם, המתאר את הכוחות שהם מפעילים על מטענים אחרים במרחב.

המטען החשמלי הוא אחד המספרים הקוונטיים המאפיינים חלקיקים אלמנטריים. מבין החלקיקים הנפוצים בטבע, הנייטרון הוא נייטרלי מבחינה חשמלית, כלומר הוא אינו נושא מטען חשמלי (או: מטענו החשמלי הוא 0), ואילו האלקטרון והפרוטון נושאים מטען בגודל זהה זה לזה אך בסימנים הפוכים. סימנו של מטען האלקטרון מוגדר כשלילי, ולפיכך מטען הפרוטון מסומן כחיובי. גודל מטען האלקטרון והפרוטון מסומן באמצעות האות , ומכונה "מטען אלמנטרי". הפרוטון (ושאר ההאדרונים) מורכבים מקווארקים שלהם מטען של ‎2/3e‎ או ‎-1/3e‎. מלבד החלקיקים שהוזכרו, ישנם חלקיקים טעונים נוספים, כמו האנטי חלקיקים של חלקיקים אלו שהם בעלי מטענים מנוגדים להם.

מידת המטען של מערכת המורכבת מחלקיקים רבים היא סכום המטענים של כל החלקיקים. לפיכך, באופן פורמלי המטען של כל מערכת הוא כפולה של המטען האלמנטרי , כפי שתואר והודגם לראשונה על ידי רוברט מיליקן בניסוי טיפת השמן שלו. אולם כיוון שלרוב המידות הנמדדות הן מסדרי גודל עצומים לעומת המטען האלמנטרי, ניתן להתייחס באופן אפקטיבי למטען החשמלי כאל גודל רציף.

בדרך-כלל מסומן המטען החשמלי האגור במערכת כלשהי באות . יחידת המדידה של המטען החשמלי במערכת היחידות הבינלאומית (מערכת SI) היא קולון, אשר מייצגת בערך 6.24ּ1018 פעמים המטען האלמנטרי . הקולון מוגדר ככמות המטען העוברת דרך חתך כלשהו במוליך במשך שנייה אחת, כאשר עוצמת הזרם היא אמפר אחד. ניתן למדוד מטען חשמלי באופן ישיר באמצעות אלקטרומטר.