Hvilken partikkel har negativ ladning?

Hvilken partikkel har negativ ladning?

Elektronet er den subatomære partikkelen som bærer negativ elektrisk ladning. Sammen med positive protoner og nøytrale nøytroner utgjør det byggesteinene i alle atomer i universet.

Hvilken partikkel har negativ ladning?

Et elektron er en subatomær partikkel som har en negativ elektrisk ladning. Atomer bygger opp absolutt alt rundt oss, og av atomets tre hoveddeler er det utelukkende elektron negativ ladning som står for den negative ladningen.

Men det er én spesifikk og svært overraskende illusjon om hvordan disse negative elektronene oppfører seg i hverdagen vår - noe over 90 prosent av folk misforstår fullstendig. Jeg skal forklare nøyaktig hva dette er i avsnittet om elektrisitet lenger ned i artikkelen.

Atomets tre grunnleggende deler

La oss bryte ned kjernen av problemet. Hvert eneste atom i universet består av tre typer byggeklosser. Protoner har positiv ladning. Nøytroner er fullstendig nøytrale. Og elektronene? De suser rundt i komplekse skyer på utsiden av kjernen og bærer den negative ladningen.

Elektronet har en masse som er omtrent 1836 ganger mindre enn protonets masse. Dette er absurd lite. Helt uforståelig. Da jeg først studerte naturfag, slet jeg enormt med å visualisere dette. Hvordan kunne noe som nesten ikke veier noen ting, holde sammen hele universet? Jeg pleide å tro at masse var direkte proporsjonalt med styrke. Jeg tok feil. Det er faktisk hvilken subatomær partikkel har negativ ladning som muliggjør all kjemi og all moderne teknologi.

Hvorfor den negative ladningen er livsviktig

For mange virker subatomære partikler som ren og skjær teori. La oss være helt ærlige - de færreste av oss tenker på atomer når vi skroller på mobilen om morgenen. Men alt dette henger sammen.

Det er tiltrekningen mellom de positive protonene i kjernen og de negative elektronene som holder atomet intakt. Uten denne motpolen ville alt bare rast sammen i et kaotisk rot. Det er en finstemt balanse. Mister et atom et elektron, blir hele atomet plutselig positivt ladd, og vi kaller det et ion. Får det et ekstra elektron, blir det et negativt ion.

Den store misforståelsen om strøm

Her er illusjonen jeg nevnte i introduksjonen: Vi har lært at elektrisk strøm er elektroner i bevegelse. Dette er for så vidt sant. Men de fleste av oss tror at når vi trykker på lysbryteren, skyter elektronene gjennom ledningen med lysets hastighet.

Dette stemmer overhodet ikke. Faktisk beveger elektronene seg gjennom en standard kobberledning med en hastighet på knapt 1 millimeter i sekundet. Overraskende, ikke sant? Det er selve energibølgen - spenningen - som forplanter seg lynraskt. Elektronene i seg selv er i stor grad bare trege arbeidere som dulter borti hverandre i et utrolig sakte tempo.

Sammenligning av partikler i atomet

Elektron

• Ekstremt liten, utgjør nesten ingen vekt av atomet
• Negativ (minus 1)
• Skaper kjemiske bindinger og elektrisk strøm
• Beveger seg i elektron-skyer eller baner rundt kjernen

Proton

• Tung, omtrent 1836 ganger tyngre enn elektronet
• Positiv (pluss 1)
• Bestemmer hvilket grunnstoff atomet er
• Solid plassert i selve atomkjernen

Nøytron

• Omtrent lik som protonet, marginalt tyngre
• Nøytral (ingen ladning)
• Holder kjernen stabil og forhindrer at protonene frastøter hverandre
• Sammen med protonene i atomkjernen

Da Henrik forsto statisk elektrisitet i hverdagen

Henrik, en IT-konsulent fra Oslo, slet i månedsvis med at han stadig fikk kraftige og smertefulle støt hver gang han tok i kaffemaskinen på kontoret om vinteren. Det var så ille at han kviet seg for å hente kaffe, og han fryktet å ødelegge bedriftens dyre utstyr.

Først prøvde han å smøre metallhåndtakene med olje og brukte gummihansker. Hanskene hjalp litt, men han følte seg utrolig teit der han sto i kontorlandskapet. Oljen gjorde bare maskinen klissete, og støtene kom tilbake så snart han tok av hanskene. Frustrasjonen var enorm etter tre uker med mislykkede tiltak.

En ettermiddag forsto han endelig problemet etter å ha lest om friksjon. Ulldressen og de tykke gummisålene hans samlet kontinuerlig opp negative elektroner fra teppegulvet. Kroppen hans var overfylt av negativ ladning på jakt etter en vei ut. Kaffemaskinen var jordet, og dermed det perfekte fluktpunktet for elektronene.

Han byttet til bomullsklær og kjøpte sko med lærsåler. Innen to dager falt antall støt fra ti om dagen til absolutt null. Henrik lærte på den harde måten at man ikke kan stoppe elektroner med olje - man må forstå hvor den negative ladningen kommer fra.