الشحنة الكهربائية

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 .

lol!