الشحنة الكهربائية Charge

الكهرباء



الشحنة الكهربائية Charge





في الفيزياء الشحنة ويُرمز لها بالحرف (q) ، هي وصف لوحدة قياس ، تُعبر عن مدى الزيادة أو النقصان في عدد الإلكترونات نسبة لعدد البروتونات في ذرة مادة ما .

تُعرف الشحنة أيضاً باسم شحنة الكهرباء أو الشحنة الكهربائية أو شحنة الكهرباء السكونية .

في الذرات يملك الإلكترون شحنة سالبة أساسية والبروتون يحمل شحنة موجبة وهذان النوعان من الشحنات متعادلين في المقدار ولكنهما متعاكسين في الإشارة .



في ذرة مادةٍ معينة تحدث الشحنة الكهربائية عندما يكون عدد البروتونات في النواة لا يُعادل عدد الإلكترونات المحيطة بالنواة. وعندما يكون هناك الكترونات أكثر من البروتونات فإن الذرة ستحمل شحنة سالبة ، وعندما يكون هناك الكترونات أقل من البروتونات فإن الذرة ستحمل شحنة موجبة .



تكون كمية الشحنة التي تحملها الذرة هي دائماً من مضاعفات الشحنة الأساسية وهي الشحنة التي يحملها الكترون واحد أو بروتون واحد. إن الجزيء أو الذرة أو أي جسيم له شحنة سالبة يملك قطبية كهربائية سالبة وأي جزيء أو ذرة أو أي جسيم له شحنة موجبة يملك قطبية كهربائية موجبة .



أي جسيم مشحون هو جسيم مكون من مجموعة من الذرات المشحونة وبالتالي فإن مجموع الشحنات في الجسيم يُساوي المجموع الحسابي – مع أخذ القطبية بعين الاعتبار – لكل الشحنات في الذرات مأخوذة معاً . وفي عينة كبيرة قد يصل مجموع الشحنات إلى كمية كبيرة من الشحنات الأساسية .



وحدة قياس الشحنة الكهربائية تِبعاً للنظام العالمي لوحدات القياس هي الكولوم (يرمز له بـ C) والكولوم الواحد يعادل تقريباً 6.24 × 10 18 شحنة أساسية (إلكترون) ، ومن الطبيعي للأجسام الحقيقية أن تحمل شحنات يمكن أن يصل مقدارها إلى أعداد كبيرة من الكولومات .



يحيط بالجسم المشحون دائماً مجالٌ كهربائي ، ويسمى أيضاً المجال الكهربائي أو المجال الكهرو - سكوني .

وتتناسب قوة المجال الكهربائي عند أي نُقطة تقع على بُعد ما (مسافةٍ ما) من الجسم المشحون تناسباً طردياً مع كمية الشحنة الموجودة عليه . وتتناسب قوة المجال الكهربائي للجسم المشحون بالنسبة لهذه النقطة ، تناسباً عكسياً مع مربع المسافة بين النقطة والجسم .



عند اقتراب جسمين مشحونين من بعضهما تتولّد بينهما قوى كهربائية سكونية ، (وهناك فرق بين القوة الكهربائية السكونية والقوة المحركة الكهربائية المعروفة بالفولتية) ، وإذا كانت شحنات الجسمين متشابهة (+ ، + أو - ، -) فإن القوة الكهربائية الساكنة ستكون قوة تنافر ، وإذا كانت قطبية الشحنات مختلفة (+ ، -) فإن القوة الكهربائية السكونية ستكون جاذبة .