Maailmataju September 11 | Page 168

= ( = Tehes viimase valemi järgi arvutused, saame keha laengu q suuruseks 1,16 * 1017 kulonit ehk C, kui raadius r on 1 meeter ja dielektriline läbitavus ε0 on ligikaudu 1. Sellist elektrilaengut kandva keha suurus 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 ilmnema tõukejõud. Niisamuti ka keha elektrimahtuvus ei võimalda omada mistahes suurt laengut. Igasugune laeng q moodustub elementaarlaengutest ehk see tähendab ta on elementaarlaengu e täisarvkordne: = = ja seega laengu kontsentratsiooni N saame = Kui laengu q suurus on 1,17 * 1017 (C) ja e on elementaarlaeng 1,60 * 10-19 (C), siis saame laengu kontsentratsiooni N suuruseks 7,34 * 1035. See arv näitab meile seda, et kui palju elementaarlaenguid ehk e-sid ( näiteks elektrone ) on vaja vastava laengu q tekitamiseks. See arv võib näidata ka osakeste arvu. Kuna see arv on tõesti väga suur, siis võrdluseks toogem välja mõningaid näiteid laengute kontsentratsioonidest: 1. Taskulambi hõõgniidis ( kui pindala S võrdub 3 * 10-10 m2 ja voolutugevus I on 0,3 A ) on laengukandjate kontsentratsioon 1,3 * 1029 m-3. 2. Ühes kuupsentimeetris vases on 8,5 * 1022 juhtivuselektroni, kui vase tihedus on 8960 kg/m3, molaarmass on 63,5 g/mol, vaskjuhtme ristlõikepindala S on 1 mm2 ja läbib vool 1 A. Iga vase aatomi kohta tuleb üks juhtivuselektron. 3. Kuid vabade elektronide kontsentratsioon metallis võib olla ka 1029 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 NA. Metallide korral on δ/η väärtus vahemikus 20 kmool/m3 ( kaalium ) kuni 200 kmool/m3 ( berüllium ). See annab vabade elektronide kontsentratsiooni suurusjärguks 133