Jakie jest prawo zachowania ładunku

Pojęcie „ładunek elektryczny»Po raz pierwszy wprowadzony w 1875 roku. Sformułowanie zawieszone prawo twierdzi, że siła działająca między dwiema naładowanymi cząsteczkami skierowanymi w linii prostej jest wprost proporcjonalna do ładunku i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

Oznacza to, że po dwukrotnym usunięciu ładunków siła ich interakcji zmniejszy się czterokrotnie. I tak to wygląda w postaci wektorowej:

Limit zastosowania powyższego:

• opłaty punktowe;
• równomiernie naładowane ciała;
• jego działanie jest ważne na dużych i małych odległościach.

Korzyści Charlesa Coulomba w rozwoju współczesnej elektrotechniki są ogromne, ale przejdźmy do głównego tematu artykułu - prawa zachowania ładunku. Twierdzi, że suma wszystkich naładowanych cząstek w układzie zamkniętym pozostaje niezmieniona. Krótko mówiąc, opłaty nie mogą powstać ani zniknąć w ten sposób. Co więcej, nie zmienia się w czasie i może być mierzony (lub dzielony, kwantyzowany) przez części będące wielokrotnościami elementarnego ładunku elektrycznego, to znaczy elektronu.

Pamiętaj jednak, że w układzie izolowanym nowe naładowane cząstki powstają tylko pod wpływem pewnych sił lub w wyniku jakichkolwiek procesów. Na przykład jony powstają w wyniku jonizacji gazu.

Jeśli zastanawiasz się nad pytaniem, przez kogo i kiedy otwarte jest prawo zachowania opłat? Zostało to potwierdzone w 1843 roku przez wielkiego naukowca - Michaela Faradaya. W eksperymentach potwierdzających prawo zachowania liczba ładunków jest mierzona za pomocą elektrometrów, a ich wygląd pokazano na poniższym rysunku:

Ale potwierdzimy nasze słowa poprzez praktykę. Weź dwa elektrometry, połóż metalowy dysk na pręcie jednego, przykryj go szmatką. Teraz potrzebujemy kolejnego metalowego dysku na uchwycie dielektrycznym. Jego trzy są na dysku leżącym na elektrometrze i są naelektryzowani. Kiedy dysk z uchwytem dielektrycznym zostanie usunięty - elektrometr pokaże, jak się naładował, a dysk z uchwytem dielektrycznym dotykamy drugiego elektrometru. Jego strzała również się odchyli. Jeśli teraz zamkniemy dwa elektrometry za pomocą pręta na uchwytach dielektrycznych - ich strzałki powrócą do pierwotnej pozycji. Sugeruje to, że całkowity lub wynikowy ładunek elektryczny wynosi zero, a jego wartość w układzie pozostaje taka sama.

Stąd następuje wzór opisujący prawo zachowania ładunku elektrycznego:

Poniższy wzór sugeruje, że zmiana ładunku elektrycznego w objętości odpowiada całkowitemu prądowi na powierzchni. Jest to również nazywane „równaniem ciągłości”.

A jeśli przejdziemy do bardzo małej objętości, otrzymamy prawo zachowania ładunku w formie różnicowej.

Ważne jest również, aby powiedzieć, w jaki sposób powiązane są ładunek i masa. Mówiąc o strukturze substancji, często brzmią takie słowa, jak cząsteczki, atomy, protony i tym podobne. Tak więc liczba masowa to całkowita liczba protonów i neutronów, a liczba protonów i elektronów w jądrze nazywa się liczbą ładunku. Innymi słowy, liczba ładunków jest ładunkiem jądra i zawsze zależy od jego składu. Masa elementu zależy od liczby jego cząstek.

Na koniec zalecamy obejrzenie filmu, na którym szczegółowo omawiany jest cały ten temat:

W ten sposób krótko przeanalizowaliśmy kwestie związane z prawem zachowania ładunku elektrycznego. Jest to jedno z podstawowych praw fizyki wraz z prawami zachowania pędu i energii. Jego działanie jest nienaganne i z czasem, a rozwój technologii nie obala sprawiedliwości. Mamy nadzieję, że po przeczytaniu naszego wyjaśnienia zrozumiesz wszystkie kluczowe punkty tego prawa!

Powiązane materiały:

• Prawa Faradaya w chemii i fizyce
• Co to jest samoindukcja?
• Reguła świdra, prawej i lewej ręki