Vad är lagen om bevarande av laddning?

Konceptet av "elektrisk laddning»Först infördes 1875 i detta. Lydelse hänge lag hävdar att kraften som verkar mellan två laddade partiklar riktade i en rak linje är direkt proportionell mot laddningen och omvänt proportionell mot kvadratet för avståndet mellan dem.

Detta innebär att efter att ha tagit bort laddningarna två gånger kommer kraften i deras interaktion att minska med fyra gånger. Och så ser det ut i vektorform:

Tillämpningsgränsen för ovanstående:

• punktavgifter;
• jämnt laddade organ;
• dess effekt är giltigt på stora och små avstånd.

Fördelarna med Charles Coulomb i utvecklingen av modern elektroteknik är stora, men låt oss gå vidare till artikelns huvudämne - lagen om bevarande av laddning. Han hävdar att summan av alla laddade partiklar i ett slutet system är oförändrat. Med enkla ord kan laddningar inte uppstå eller försvinna precis som det. Dessutom förändras det inte i tiden och det kan mätas (eller delas, kvantiseras) av delar som är multiplar av en elementär elektrisk laddning, det vill säga en elektron.

Men kom ihåg att i ett isolerat system uppstår nya laddade partiklar endast under påverkan av vissa krafter eller som ett resultat av några processer. Så joner uppstår till exempel genom gasjonisering.

Om du är orolig för frågan, av vem och när är lagen om bevarande av laddning öppen? Det bekräftades 1843 av den stora forskaren - Michael Faraday. I experiment som bekräftar bevarandelagen mäts antalet laddningar med elektrometrar, dess utseende visas i figuren nedan:

Men vi kommer att bekräfta våra ord med praxis. Ta två elektrometrar, sätt en metallskiva på en av stavarna, täck den med trasa. Nu behöver vi en annan metallskiva på det dielektriska handtaget. Hans tre ligger på en skiva som ligger på en elektrometer, och de är elektrifierade. När disken med det dielektriska handtaget tas bort - kommer elektrometern att visa hur laddad den har blivit, med disken med det dielektriska handtaget berör vi den andra elektrometern. Hans pil kommer också att avvika. Om vi ​​nu stänger två elektrometrar med en stång på dielektriska handtag - pilarna återgår till sitt ursprungliga läge. Detta antyder att den totala eller resulterande elektriska laddningen är noll och dess värde i systemet förblir detsamma.

Här följer formeln som beskriver lagen om bevarande av elektrisk laddning:

Följande formel antyder att en förändring i den elektriska laddningen i volymen motsvarar den totala strömmen genom ytan. Detta kallas också "kontinuitetsekvationen."

Och om vi övergår till en mycket liten volym, får vi lagen om bevarande av laddning i en annan form.

Det är också viktigt att berätta hur laddningen och massantalet är relaterade. När man pratar om ämnets struktur, låter ofta ord som molekyler, atomer, protoner och liknande. Så massantalet är det totala antalet protoner och neutroner, och antalet protoner och elektroner i kärnan kallas laddningsnumret. Med andra ord är laddningsnumret laddningen för kärnan, och det beror alltid på dess sammansättning. Tja, massan hos ett element beror på antalet partiklar.

I slutändan rekommenderar vi att du tittar på en video där hela ämnet granskas mer i detalj:

Således undersökte vi kort frågor relaterade till lagen om bevarande av elektrisk laddning. Det är en av de grundläggande fysiska lagarna tillsammans med lagarna om bevarande av fart och energi. Dess handlingar är oklanderlig och över tid och teknikutvecklingen misslyckas med att motbevisa sin rättvisa. Vi hoppas att efter att ha läst vår förklaring kommer du att förstå alla de viktigaste punkterna i denna lag!

Relaterade material:

• Faraday lagar i kemi och fysik
• Vad är självinduktion?
• Regel av gimlet, höger och vänster hand