ทุกสิ่งในโลกไม่ว่าจะเป็นธรรมชาติหรือสังเคราะห์ประกอบด้วยโครงสร้างเล็ก ๆ ที่เรียกว่าอะตอมซึ่งประกอบด้วยโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอน โปรตอนมีประจุเป็นบวกนิวตรอนไม่มีประจุและอิเล็กตรอนมีประจุเป็นลบ ความสมดุลของอนุภาคเหล่านี้เป็นตัวกำหนดประจุทั้งหมดของอะตอม วัตถุที่มีประจุบวกเช่นเดียวกับบุคคลหลังจากการถูเท้าที่ปกคลุมด้วยถุงเท้าอย่างแรงบนพรมนั้นมีอนุภาคที่เป็นบวก (โปรตอน) มากกว่าอนุภาคลบ (อิเล็กตรอน) เนื่องจากอะตอมในเชิงบวกถูกดึงดูดไปยังวัตถุที่เป็นลบและถูกปฏิเสธโดยข้อดีอื่น ๆ ค่าใช้จ่ายของอะตอมที่ประกอบกันเป็นสสารมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติและพฤติกรรมของมัน
ค่าธรรมเนียมอะตอม
อะตอมซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของสสารนั้นมีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนซึ่งมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นถูกผูกไว้ จำนวนของโปรตอนจะเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของอะตอมและได้รับเป็นเลขอะตอม ตัวอย่างเช่นแมกนีเซียมมี 12 โปรตอนทำให้มีเลขอะตอม 12 ในขณะที่ออกซิเจนมีแปด เมื่ออะตอมรวมตัวกันมันจะกลายเป็นโมเลกุล
อิเล็กตรอนและโปรตอนมีขนาดและน้ำหนักเท่ากัน - อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กและเบากว่าโปรตอน แต่มีประจุเท่ากัน นั่นคือจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนที่ตรงกันจำนวนมากยกเลิกกันในแง่ของค่าใช้จ่ายโดยรวม เนื่องจากนิวตรอนมีความเป็นกลางจำนวนของพวกมันจึงไม่มีผลต่อประจุของอะตอม
แม้ว่าจำนวนอนุภาคของอะตอมทั้งหมดจะแตกต่างกันไป แต่อะตอมก็มีความสมดุลทางไฟฟ้าโดยมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าโดยธรรมชาติอะตอมมีประจุเป็นกลาง แต่สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนผ่านกระบวนการทางเคมีและกายภาพ เมื่ออิเล็กตรอนหายไปความสมดุลจะเปลี่ยนไปพร้อมกับโปรตอนพิเศษทำให้อะตอมมีประจุเป็นบวก สิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นจริงสำหรับอะตอมที่มีประจุลบซึ่งได้รับอิเล็กตรอน เมื่อความสมดุลของอนุภาคถูกรบกวนทำให้เกิดทั้งอะตอมบวกหรือลบ (หรือโมเลกุล) พวกมันจะไม่เรียกว่าอะตอมอีกต่อไป พวกมันคือ ไอออน โดยมีประจุบวกเรียกว่า ไอออนบวก และประจุลบเรียกว่า ประจุ ลบ
ค่าใช้จ่ายและพฤติกรรม
ประจุที่วัตถุมีอิทธิพลต่อการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อม ยกตัวอย่างเช่นอิออนบวกจะถูกดึงดูดด้วยประจุลบ แต่ถูกไล่ออกจากประจุบวกอื่น ๆ ในทำนองเดียวกันอะตอมที่มีประจุลบจะผลักกัน พฤติกรรมนี้เรียกว่ากฎของคูลอมบ์
อะตอมเชิงบวกจะไม่ดึงดูดหรือขับไล่สิ่งที่เป็นกลาง แต่ด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำด้วยไฟฟ้าสถิตจะสามารถสร้างแรงดึงดูดได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กตรอนในโมเลกุลบางชนิดมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ได้มากขึ้นเมื่อประจุบวกอยู่ใกล้ อิเล็กตรอนในโมเลกุลที่เป็นกลางจะสามารถเคลื่อนที่ไปยังแหล่งกำเนิดของประจุบวก การเคลื่อนไหวสร้างประจุลบที่จุดที่ใกล้ที่สุดไปยังแหล่งที่มาแม้ว่าโมเลกุลจะไม่เปลี่ยนแปลงโดยรวม ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นกับโลหะซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ประจุไฟฟ้าไหลผ่านได้
แอปพลิเคชั่นทุกวัน
รายการและกระบวนการในชีวิตประจำวันมากมายใช้ประโยชน์จากประจุบวก ตัวอย่างเช่นเมื่อผ้าซักในเครื่องอบผ้าตัวอย่างเช่นการเคลื่อนไหวทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากอะตอมบนพื้นผิวของสิ่งของบางชิ้นไปยังสิ่งอื่นทำให้ชิ้นส่วนของเสื้อผ้ามีประจุแตกต่างกัน นี่คือสิ่งที่นำไปสู่การยึดเกาะแบบคงที่เนื่องจากอนุภาคที่มีประจุบวกและลบจะถูกดึงดูดซึ่งกันและกันและทำให้เสื้อผ้าติดกัน โดยปกติแผ่นเครื่องเป่าจะมีสารเคมีที่มีประจุเป็นบวกซึ่งจะไปถูที่ไอเท็มช่วยทำให้สิ่งที่เป็นลบนั้นเป็นกลางอีกครั้ง
อีกตัวอย่างหนึ่งคือเครื่องพิมพ์เลเซอร์ซึ่งพิมพ์ข้อความและรูปภาพบนกระดาษโดยสร้างชุดประจุบวกและประจุลบ เมื่องานพิมพ์เริ่มขึ้นเลเซอร์ "เขียน" โดยการโอนประจุไฟฟ้าสถิตที่มีประจุลบไปยังกระบอกสูบโดยมีประจุเป็นบวก ผงหมึกซึ่งเป็นบวกก็จะถูกนำไปใช้กับกระบอกสูบและถูกดึงดูดไปยังพื้นที่เชิงลบ จากนั้นทรงกระบอกจะถูกม้วนข้ามกระดาษที่มีประจุลบและผงหมึกจะเกาะติดกับมัน
โมเลกุลทางชีวภาพ
ผลรวมของอะตอมและไอออนทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลชีวภาพเรียกว่าประจุสุทธิ โมเลกุลส่วนใหญ่มีความเป็นกลางโดยรวม แต่ส่วนใหญ่มักจะมีบริเวณที่แยกออกมาหนึ่งหรือมากกว่านั้นที่มีประจุลบหรือประจุบวก พื้นที่เหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อวิธีที่โมเลกุลพับและวิธีที่มันมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น DNA และ RNA เป็นทั้งกรดนิวคลีอิก แต่มันมีพฤติกรรมแตกต่างกันมากเนื่องจากค่าใช้จ่ายถูกกระจายไปตามพื้นผิว
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์มักต้องการข้อมูลเกี่ยวกับประจุของอะตอมและโมเลกุลเนื่องจากมันมีผลต่อการทำงานของโมเลกุลที่ทำงานทางชีวภาพ หนึ่งในพื้นที่เฉพาะที่การจัดการของประจุโมเลกุลมีประโยชน์มากในการออกแบบยาที่มีเหตุผล นักวิจัยในสาขานี้ทำงานเพื่อพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในบางกรณีโดยการจัดการกับยาที่มีศักยภาพเพื่อให้มันมีปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
