Sesuatu objek menjadi bercas apabila ia mendapat atau kehilangan elektron: mendapat elektron menjadikannya negatif, kehilangan elektron menjadikannya positif. Perkara ini muncul di awal topik elektrik, dalam soalan tentang rod, kain dan belon yang digosok.
Ia terus bersambung dengan menghitung arus daripada cas dan masa, kerana arus ialah cas yang sedang bergerak.
Apakah cas, dan dari mana ia datang?
Setiap atom mempunyai nukleus positif dan elektron negatif. Objek neutral mempunyai jumlah cas positif dan negatif yang sama, jadi kesannya saling membatalkan. Mengecas bermaksud mengganggu keseimbangan itu.
Dua peraturan menerangkan kesan cas terhadap satu sama lain. Cas sejenis menolak, dan cas berlawanan menarik. Daya ini bertindak tanpa objek bersentuhan.
Bagaimanakah penggosokan mengecas objek?
Apabila dua penebat yang berlainan digosok bersama, elektron ditarik keluar dari permukaan satu dan melekat pada permukaan yang satu lagi. Bahan yang kehilangan elektron menjadi positif. Bahan yang mendapatnya menjadi negatif.
Hanya elektron yang berpindah, kerana proton tetap dalam nukleus atom. Cas tidak dicipta oleh penggosokan. Ia dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, jadi jumlahnya kekal.
Contoh berlangkah
Sebatang rod polietilena digosok dengan kain bulu kering. Rod menjadi bercas negatif. Terangkan sebabnya dan nyatakan cas pada kain. (Contoh rekaan, pasangan buku teks yang lazim.)
Langkah 1, namakan yang bergerak: elektron dipindahkan oleh penggosokan.
Langkah 2, nyatakan arah: elektron bergerak dari kain ke rod, kerana rod menjadi negatif dan pasti telah mendapat elektron.
Langkah 3, nyatakan kain: kain telah kehilangan elektron, jadi ia bercas positif.
Langkah 4, bandingkan magnitud: cas negatif yang diperoleh rod sama banyak dengan yang hilang daripada kain, maka cas itu sama besar dan berlawanan tanda.
Jawapan: elektron bergerak dari kain ke rod. Rod negatif dan kain positif, dengan kuantiti cas yang sama.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang lazim ialah mengatakan kain “memberi cas positif kepada rod” atau proton dipindahkan.
Jawapan yang salah: Rod menjadi negatif kerana ia mendapat proton daripada kain.
Proton membawa cas positif, jadi menerimanya akan menjadikan rod positif. Proton juga kekal dalam nukleus.
Pembetulannya ialah memulakan setiap penerangan pengecasan dengan “elektron bergerak dari … ke …”. Kemudian baca tandanya daripada arah: mendapat elektron ialah negatif, kehilangan ialah positif.
Semak kendiri
Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.
1. Sebatang rod Perspex yang digosok dengan kain menjadi bercas positif. Apakah yang bergerak, dan dari mana ke mana?
Show answer
Elektron bergerak dari rod ke kain. Rod kehilangan elektron, jadi ia positif, dan kain mendapat elektron, jadi ia negatif.
2. Sebiji belon bercas negatif dipegang dekat belon kedua yang juga bercas negatif. Adakah ia tarik-menarik atau tolak-menolak? Nyatakan peraturan yang anda gunakan.
Show answer
Ia tolak-menolak, kerana cas sejenis menolak.
3. Sebuah sfera logam bercas negatif disentuh dengan wayar yang disambung ke bumi. Ke arah mana elektron bergerak, dan apakah cas akhir pada sfera itu?
Show answer
Elektron bergerak dari sfera ke bumi, kerana elektron saling menolak dan bumi boleh menerimanya. Sfera menjadi neutral.
Ke mana selepas ini?
Apabila anda sudah boleh menyatakan arah elektron bergerak, teruskan ke menghitung arus daripada cas dan masa. Modul cas dan arus menunjukkan susunan belajar yang lengkap.
Sesetengah pelajar boleh menghafal peraturan tetapi hilang markah kerana penerangan tidak menyebut zarah atau arah. Tabiat itu mudah dikesan dalam perbualan langsung, dan itu sebahagian daripada tuisyen Physics dalam talian satu dengan satu kami.