Elettronica pratica/Carica elettrica e legge di Coulomb: differenze tra le versioni
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Gli atomi, le particelle più piccole della materia che ne ritengono le proprietà, sono fatti di protoni, elettroni, e neutroni. I protoni possiedono una carica positiva, gli elettroni hanno una carica negativa che bilancia la carica positiva dei protoni. I neutroni sono particelle che sono simili al protone ma hanno una carica neutra. Non ci sono differenze tra le cariche positive e negative eccetto che le particelle con la medesima carica si respingono l'un l'altra e le particelle con cariche opposte si attraggono l'un l'altra. Se un protone positivo ed un elettrone negativo solitari fossero posti l'uno vicino all'altro essi si unirebbero per formare un atomo di idrogeno. Questa repulsione ed attrazione (forza tra particelle cariche stazionarie) è nota come Forza Elettrostatica e si estende teoreticamente fino all'infinito, ma si attenua mentre aumenta la distanza tra le particelle.
Sia gli atomi che l'universo hanno complessivamente una carica neutra che discende dalla uguaglianza dei numeri di elettroni e di protoni. Quando un atomo ha uno o più elettroni che vengono a mancare, viene lasciato con una carica positiva, e quando un atomo ha almeno un elettrone in più esso possiede una carica negativa. Il possedere una carica positiva o negativa rende un atomo un ione. Gli atomi o gli ioni guadagnano o perdono elettroni
In un atomo i protoni ed i neutroni si combinano per formare un nucleo vincolato strettamente. Questo nucleo è circondato da una nube vasta di elettroni che lo accerchiano a distanza, ma sono mantenuti vicini ai protoni da una attrazione elettromagnetica (la forza elettrostatica discussa prima). La nube esiste come una serie di gusci/bande sovrapposte in cui le bande di valenza più interne sono riempite di elettroni e sono legate strettamente all'atomo. Le bande di conduzione esterne non contengono elettroni tranne quelli che sono stati accelerati alla banda di conduzione con l'acquisizione di energia. Con sufficiente energia un elettrone evaderà dall'atomo (confrontare con la velocità di fuga di un razzo spaziale). Quando un elettrone nella banda di conduzione rallenta e cade su un'altra banda di conduzione o sulla banda di valenza viene emesso un fotone. Questo è conosciuto come effetto fotoelettrico.
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