Tekanan elektrostatik apa dan apakah ciri -cirinya

Dunia elektrik menggembirakan. Dari fungsi bateri kepada pelepasan neuron dalam tubuh manusia, set fenomena fizikal yang berkaitan dengan kehadiran dan aliran caj membolehkan kita, sebagai makhluk hidup, berfikir, bergerak dan wujud.

Di peringkat sosial, elektrik juga memberi kami sumber yang tidak ternilai: pengangkutan, pencahayaan, penghawa dingin dan pengkomputeran, yang dikatakan tidak lama lagi.

Sangat ingin tahu bahawa Semua sel hidup badan kita mempunyai cas elektrik sendiri. Oleh kerana kepekatan garam adalah berbeza dalam persekitaran intraselular dan ekstraselular (kalsium, klorin, natrium, kalium, dan lain -lain) caj elektrik dan perbezaan potensi, istilah yang dikenali sebagai "potensi membran" ditubuhkan di antara kedua -dua cara ".

Variasi potensi membran dalam sel badan. Seperti yang anda lihat, elektrik jauh melebihi bateri: tinggal bersama kami dan Ketahui segala -galanya mengenai tekanan elektrostatik.

• Artikel Berkaitan: "Rangsangan Elektrik Transkranial: Definisi dan Aplikasi"

Apakah asas elektrostatik?

Elektrostatik ditakrifkan sebagai cabang sains yang mengkaji kesan bersama yang berlaku di antara badan sebagai akibat dari caj elektrik mereka. Semua objek di bumi terdiri daripada atom, unit penyusun minimum bahan dengan sifat -sifat elemen kimia. Pada rehat, beban positif nukleus atom (99.94% daripada jumlah berat) seimbang dengan negatif elektron sekitar, jadi dianggap bahawa objek itu sedang berehat.

Apabila atom kehilangan atau memperoleh elektron, ia memperoleh caj elektrik positif atau negatif. Dengan konvensyen biasa, apabila atom kehilangan satu atau lebih elektron, ia dianggap "dimuatkan secara positif" (kerana proton mempunyai beban positif dan lebih banyak daripada elektron negatif), sementara jika atom mengintegrasikan elektron, ia akan mempunyai beban negatif. Dari sini, kedua -duanya dipanggil ion, sama ada positif atau negatif ini.

Apabila atom atau molekul memperoleh beban, ia secara automatik dipengaruhi oleh medan elektromagnet dan menghasilkannya dengan sendirinya. Berdasarkan premis ini, kita dapat menerangkan banyak fenomena biologi, seperti pautan kimia. Sebagai contoh, ikatan ionik, yang terdiri daripada penghantaran elektron atom logam (kurang elektronegatif) ke arah bukan metallic (lebih elektronegatif).

Apakah tekanan elektrostatik?

Memasuki tepung, kami takut bahawa kami tidak dapat memberikan definisi yang sangat tepat mengenai istilah ini, kerana nampaknya sedikit disused dalam masyarakat saintifik. Beberapa portal menggunakan perkataan "tekanan elektrostatik" untuk menetapkan daya elektrik tarikan atau penolakan antara zarah dengan caj elektrik yang berbeza atau sama.

Sekiranya kita mengalu -alukan istilah ini, kita akan melihatnya Yang paling betul untuk merujuk kepada fenomena elektrostatik ini adalah "daya elektrik". Daya elektrik atau tekanan elektrostatik akan menjadi daya yang muncul di antara dua atau lebih beban, yang modulnya bergantung pada nilai beban dan jarak yang memisahkannya (dan tanda bergantung pada setiap beban). Konglomerat terminologi ini boleh diringkaskan pada perkara berikut:

• Atom atau molekul yang dimuatkan mengalami daya tarikan atau penolakan ketika menghampiri. Dua ion dengan beban yang sama ditolak, tetapi jika seseorang itu positif (+) dan satu lagi negatif (-) mereka mendekati.
• Nilai daya atau tekanan elektrostatik adalah berkadar dengan produk nilai bebannya.
• Sebaliknya, nilai daya ini berkadar songsang dengan kuadrat jarak yang memisahkan atom yang dimuatkan dan bertindak ke arah garis yang menyatukannya.

Hari ini, Aplikasi ini diselesaikan dalam bidang fizik dimasukkan di bawah payung undang -undang Coulomb, Dikenali oleh ahli fizik Perancis Charles-Augustin de Coulomb pada tahun 1785. Aplikasi ini boleh dikumpulkan dalam formula berikut:

Dalam formula ini, F merujuk kepada jumlah tenaga elektrik atau tekanan elektrostatik, k ialah pemalar coulomb, Q1 dan Q2 adalah nilai beban atom yang disebut (dalam culombios) dan r jarak antara kedua -dua beban dalam meter ke meter Dataran. Sebagai titik, perlu diperhatikan bahawa unit "Coulomb" atau "Culombio" ditakrifkan sebagai jumlah beban yang diangkut dalam satu saat dengan arus amperium arus elektrik arus elektrik.

Hasil yang dikehendaki (f) mewakili daya tarikan atau penolakan di Newtons antara kedua -dua atom atau molekul yang dimuatkan secara elektrik. Kuasa elektrik atau tekanan elektrostatik adalah magnitud vektor, jadi, selain mengira modul, arah dan arahnya juga harus dianggarkan. Sekiranya kita hanya mempunyai dua atom yang dipertaruhkan, arah tenaga elektrik akan selaras dengan garis yang bergabung dengan kedua -dua beban. Sebaliknya, bergantung pada tanda atom, makna boleh menjadi tarikan (+/-) atau penolakan (+/+,-/-).

Berdasarkan semua premis ini, anda boleh mendapatkan satu siri kesimpulan yang jelas sebagai menarik: Beban dengan tanda yang sama pengalaman daya elektrik yang cenderung memisahkannya, beban tanda yang berbeza mengalami daya yang cenderung bersatu Dan, semakin dekat atom yang dimuatkan adalah, modul daya elektrik tarikan atau penolakan lebih besar.

• Anda mungkin berminat: "Potensi Tindakan: Apakah dan apakah fasa?"

Batasan Undang -undang Coulomb

Walaupun revolusi pada zamannya dan terus berkuatkuasa hari ini, harus diperhatikan bahawa Undang -undang Coulomb juga melaporkan batasan tertentu. Antaranya, kita dapati yang berikut:

• Beban mesti membentangkan pengedaran sfera simetri.
• Beban tidak boleh bertindih.
• Beban mesti bergerak ke arah yang lain.
• Untuk jarak yang sangat kecil (dari urutan saiz atom), daya elektrostatik dilampaui oleh orang lain, seperti daya nuklear yang kuat atau lemah.

Utiliti biologi tekanan elektrostatik

Fakta bahawa terdapat atom positif dan negatif tidak berguna hanya pada tahap pengetahuan. Sebagai contoh, ion adalah penting dalam fungsi sistem biologi, pada tahap otot dan neurologi dan semua kerja organik. Mari kita lihat kes tertentu di mana potensi elektrik berubah menjadi tindakan ketara.

Apabila otot berehat, daya tarikan antara actin dan myosin yang mengarangnya dihalang. Sekiranya kita mengembangkan keinginan untuk melakukan pergerakan tertentu (seperti mengerutkan dahi), kita memancarkan tahap otak potensi tindakan (gelombang kejutan elektrik) yang bergerak dengan sinapsis neuron ke membran neuron motor (motosikal) yang berkaitan dengan otot itu bahawa kita mahu berkontrak.

Potensi elektrik ini menyebabkan motoneurone. Perubahan potensi membran ini pada permukaan otot membolehkan pembukaan saluran yang bergantung kepada ion di dalam sel, Apa yang diterjemahkan ke dalam input besar ion kalsium (Ca 2+) selepas satu siri langkah, mengubah penyesuaian actin otot dan myosin dan membenarkan penguncupan.

Ringkasan

Seperti yang anda lihat, tekanan elektrostatik atau daya elektrik ada di mana -mana. Elektrik bukan sahaja memodulasi tingkah laku mentol atau timbunan, tetapi, dalam erti kata yang luas, ia membolehkan kita menghantar isyarat saraf ke semua bahagian badan kita dan bertindak balas terhadap rangsangan alam sekitar dengan cara yang paling berkesan.

Akhirnya, segala -galanya adalah permainan beban: atom atau molekul dengan beban yang sama ditolak, sementara mereka yang mempunyai beban yang berbeza tertarik, idealnya dengan daya linear yang akan lebih besar lebih dekat adalah kedua -dua badan. Dengan premis ini, kita dapat menggambarkan pautan seperti ionik dan kovalen atau potensi membran sel, oleh itu, kehidupan itu sendiri dan organisasi atom makhluk hidup. Tanpa keraguan, tanpa elektrik kita tidak ada.