Elektrisk ladning: to fortegn og én minste porsjon

Hva viser visualet?

Elektrisk ladning finnes i to varianter, positiv og negativ, og måles i coulomb (C). Regelen er enkel og gjelder overalt: like ladninger frastøter hverandre, ulike tiltrekker hverandre. I figuren er kraftpilene tegnet på begge kulene i hvert par, fordi kreftene alltid kommer parvis og er like store.

Ladning kan ikke deles så fint du vil. Den minste frie ladningen er elementærladningen e = 1,60·10⁻¹⁹ C. Protonet har ladningen +e, elektronet −e, og alle andre ladninger er et helt antall av e. Det betyr for eksempel at 1,0 µC svarer til 1,0·10⁻⁶ C delt på e, altså 6,25·10¹² elementærladninger — et tall figuren regner ut for deg.

Den siste ruta viser hvorfor materialer oppfører seg ulikt. I en leder kan elektronene bevege seg fritt gjennom stoffet; i en isolator sitter ladningen fastbundet der den er. Ladning er dessuten bevart i lukkede systemer — den kan flyttes, ikke skapes eller ødelegges.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. To fortegn, én regel. Like ladninger frastøter hverandre, ulike ladninger tiltrekker hverandre.
2. 2. Ladning kommer i porsjoner. Minste frie ladning er e = 1,60·10⁻¹⁹ C. Alt annet er et helt antall av den.
3. 3. Fritt eller fastbundet. I ledere kan ladning bevege seg fritt, i isolatorer er den fastbundet.

Nøkkelbegreper

• elektrisk ladning
• positiv og negativ
• coulomb
• elementærladning
• proton
• elektron
• leder
• isolator

På prøve og muntlig-praktisk

Dette er forkunnskapen alle de andre oppgavene hviler på. Sensor forventer at du kjenner e = 1,60·10⁻¹⁹ C utenat og kan si hvorfor en ladning på 3,2·10⁻¹⁹ C er mulig, mens 2,4·10⁻¹⁹ C ikke er det.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt (avsnitt 1: Elektrisk ladning)