Elektrik yükü
Elektrik yükü, bir elektromanyetik alana yerleştirildiğinde bir kuvvete maruz kalmasına neden olan maddenin fiziksel özelliğidir. Elektrik yükü pozitif veya negatif olabilir (genellikle sırasıyla protonlar ve elektronlar tarafından taşınır). Benzer yükler birbirini iter, farklı yükler birbirini çeker. Net yükü olmayan bir nesneye nötr denir. Yüklü maddelerin nasıl etkileştiğine dair erken bilgi artık klasik elektrodinamik olarak adlandırılıyor ve kuantum etkilerinin dikkate alınmasını gerektirmeyen problemler için hala doğru.
| Elektrik yükü | |
|---|---|
Pozitif ve negatif noktasal yükün elektrik alanı | |
Ortak semboller | q |
| SI birimi | coulomb |
Diğer birimler | |
| SI temel birimler | C = A⋅s |
| Kapsam? | yes |
| Muhafaza? | yes |
Elektrik yükü korunan bir özelliktir; Yalıtılmış bir sistemin net yükü, pozitif yük miktarı eksi negatif yük miktarı değişemez. Elektrik yükü atom altı parçacıklar tarafından taşınır. Sıradan maddede, negatif yük elektronlar tarafından, pozitif yük ise atom çekirdeğindeki protonlar tarafından taşınır. Bir madde parçasında protonlardan daha fazla elektron varsa, negatif yüke sahip olacak, daha az varsa pozitif yüke sahip olacak ve eşit sayılar varsa nötr olacaktır. Yük kuantize edilir; temel yük adı verilen bireysel küçük birimlerin tamsayı katları halinde gelir, e, yaklaşık 1.602×10−19 coulomb, ki bu serbestçe var olabilen en küçük yüktür (kuark adı verilen parçacıkların daha küçük yükleri vardır, 1/3e'nin katları vardır, ancak bunlar sadece kombinasyon halinde bulunur ve her zaman tamsayı yüklü parçacıklar oluşturmak için birleşir). Proton +e yüküne sahiptir ve elektronun yükü -e'dir.
Elektrik yükleri elektrik alanları üretir. Hareketli bir yük aynı zamanda bir manyetik alan da üretir. Elektrik yüklerinin bir elektromanyetik alanla (elektrik ve manyetik alanların birleşimi) etkileşimi, fizikteki dört temel kuvvetten biri olan elektromanyetik (veya Lorentz) kuvvetinin kaynağıdır. Yüklü parçacıklar arasındaki foton aracılı etkileşimlerin çalışmasına kuantum elektrodinamiği denir.
SI'dan türetilen elektrik yükü birimi, Fransız fizikçi Charles-Augustin de Coulomb'un adını taşıyan Coulomb'dur (C). Elektrik mühendisliğinde amper-saat (Ah) kullanmak da yaygındır. Fizik ve kimyada temel yük (e)'nin bir birim olarak kullanılması yaygındır. Kimya ayrıca bir mol elektron üzerindeki yük olarak Faraday sabitini kullanır. Küçük harfli q sembolü genellikle yükü belirtir.