Maailmataju Jan 22 2017 | Page 205

2. Ühes kuupsentimeetris vases on 8,5 * 10 22 juhtivuselektroni, kui vase tihedus on 8960 kg / m 3, molaarmass on 63,5 g / mol, vaskjuhtme ristlõikepindala S on 1 mm 2 ja läbib vool 1 A. Iga vase aatomi kohta tuleb üks juhtivuselektron.
3. Kuid vabade elektronide kontsentratsioon metallis võib olla ka 10 29 m-3.
Kui igast aatomist eraldub üks elektron, siis on elektronide kontsentratsioon( elektronide arv n ruumalaühikus) võrdne aatomite arvuga ruumalaühikus. Arvutame n väärtuse. Aatomite arv ruumalaühikus on
kus δ on näiteks metalli tihedus ja η on kilogrammaatomi mass. Avogadro arv on N A. Metallide korral on δ / η väärtus vahemikus 20 kmool / m 3( kaalium) kuni 200 kmool / m 3( berüllium). See annab vabade elektronide kontsentratsiooni suurusjärguks
n = 10 28... 10 29 m-3( 10 22... 10 23 cm-3). Laengu ruumtiheduse, pindtiheduse ja joontiheduse saab välja arvutada järgmiselt:
= = =
Elektrilaengute polarisatsioon ja aegruumi lõkspind
Oletame, et mingisuguse keha elektrilaeng tekitab ühe meetrise raadiusega musta augule sarnase horisondi. Arvutame järgmiste võrranditega välja selle, et kui suur peab olema siis selle keha elektrilaeng:
=
( =
Tehes viimase valemi järgi arvutused, saame keha laengu q suuruseks 1,16 * 10 17 kulonit ehk C, kui raadius r on 1 meeter ja dielektriline läbitavus ε 0 on ligikaudu 1. Sellist elektrilaengut q
=(
kandva keha suurus R peab olema planeet Maast palju kordi suurem. Väiksema( näiteks inimese) suurusega keha pinnal sellist laengut püsida ei saaks, sest siis hakkaksid mõjuma juba laengute vahelised tõukejõud. See näitabki seda, et aegruumi kõverdumiseks on vaja reaalselt väga suurt elektrilaengut, kuid keha elektrilaeng ei saa olla mistahes suur, sest siis hakkavad laengute vahel
166