กฎการอนุรักษ์ประจุคืออะไร

แนวคิดของ "ค่าไฟฟ้า»เปิดตัวครั้งแรกในปี 1875 ในครั้งนี้ การกำหนด กฎหมายจี้ อ้างว่าแรงที่กระทำระหว่างอนุภาคที่มีประจุสองตัวที่พุ่งเป็นเส้นตรงนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุและสัดส่วนแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน

ซึ่งหมายความว่าหลังจากลบประจุออกไป 2 ครั้งพลังของการมีปฏิสัมพันธ์จะลดลงสี่เท่า และนี่คือลักษณะที่ปรากฏในรูปแบบเวกเตอร์:

ขีด จำกัด ของการบังคับใช้ข้างต้น:

• ค่าใช้จ่ายจุด;
• ร่างกายที่มีประจุเท่ากัน
• ผลของมันใช้ได้ในระยะทางขนาดใหญ่และขนาดเล็ก

ข้อดีของ Charles Coulomb ในการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าสมัยใหม่นั้นยอดเยี่ยม แต่เรามาดูหัวข้อหลักของบทความ - กฎการอนุรักษ์พลังงาน เขาอ้างว่าผลรวมของอนุภาคที่มีประจุทั้งหมดในระบบปิดจะไม่เปลี่ยนแปลง คำง่ายๆคำว่าประจุไม่สามารถเกิดขึ้นหรือหายไปได้เช่นนั้น ยิ่งไปกว่านั้นมันไม่ได้เปลี่ยนแปลงในเวลาและสามารถวัดได้ (หรือหารหารด้วย) โดยชิ้นส่วนที่เป็นทวีคูณของประจุไฟฟ้าเบื้องต้นนั่นคืออิเล็กตรอน

แต่จำไว้ว่าในระบบที่แยกได้อนุภาคที่มีประจุใหม่จะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงบางอย่างหรือเป็นผลมาจากกระบวนการใด ๆ ยกตัวอย่างเช่นไอออนที่เกิดขึ้นจากแก๊สไอออไนเซชัน

หากคุณมีความกังวลเกี่ยวกับคำถามใครและเมื่อไหร่ที่กฎหมายการอนุรักษ์ของค่าใช้จ่ายเปิด? ได้รับการยืนยันในปี 1843 โดยนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ - Michael Faraday ในการทดลองยืนยันกฎหมายการอนุรักษ์จำนวนประจุจะถูกวัดโดยอิเลคโตรมิเตอร์ดูได้จากรูปด้านล่าง:

แต่เราจะยืนยันคำพูดของเราด้วยการฝึกฝน ใช้สองอิเล็กโทรมิเตอร์ใส่แผ่นโลหะบนแกนของหนึ่งครอบคลุมด้วยผ้า ตอนนี้เราต้องการดิสก์โลหะอื่นบนที่จับอิเล็กทริก ทั้งสามของเขาอยู่บนดิสก์ที่วางอยู่บนอิเล็คโตรมิเตอร์และพวกเขาก็จะถูกไฟฟ้า เมื่อนำดิสก์ที่มีตัวจับอิเล็กทริกออกมา - อิเลคโตรมิเตอร์จะแสดงให้เห็นว่ามันมีประจุอย่างไรเมื่อดิสก์ที่มีที่จับอิเล็กทริกจับเราสัมผัสอิเล็กโตรมิเตอร์ที่สอง ลูกศรของเขาก็จะเบี่ยงเบน ถ้าตอนนี้เราปิดอิเล็กโตรมิเตอร์สองอันด้วยก้านบนที่จับอิเล็กทริก - ลูกศรของพวกมันจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าประจุไฟฟ้าทั้งหมดหรือผลที่ได้คือศูนย์และค่าในระบบยังคงเหมือนเดิม

จากที่นี่ตามสูตรที่อธิบายกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า:

สูตรต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าในปริมาตรนั้นเทียบเท่ากับกระแสรวมผ่านพื้นผิว สิ่งนี้เรียกว่า "สมการความต่อเนื่อง"

และถ้าเราไปในปริมาณน้อยมากเราจะได้กฎของการอนุรักษ์ในรูปแบบต่างกัน

สิ่งสำคัญคือต้องบอกว่าค่าใช้จ่ายและจำนวนมวลมีความสัมพันธ์กันอย่างไร เมื่อพูดถึงโครงสร้างของสารคำเช่นโมเลกุลอะตอมโปรตอนและสิ่งที่คล้ายกันมักจะได้ยิน ดังนั้นเลขมวลคือจำนวนทั้งหมดของโปรตอนและนิวตรอนและจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนในนิวเคลียสจึงเรียกว่าจำนวนประจุ กล่าวอีกนัยหนึ่งเลขที่ประจุเป็นประจุของนิวเคลียสและขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน มวลขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับจำนวนของอนุภาค

ในท้ายที่สุดเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีการตรวจสอบหัวข้อทั้งหมดในรายละเอียดเพิ่มเติม:

ดังนั้นเราจึงตรวจสอบปัญหาที่เกี่ยวข้องกับกฎหมายการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าโดยย่อ มันเป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานของฟิสิกส์พร้อมกับกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมและพลังงาน การกระทำของมันไร้ที่ติและเมื่อเวลาผ่านไปและการพัฒนาเทคโนโลยีเป็นไปไม่ได้ที่จะปฏิเสธความยุติธรรม เราหวังว่าหลังจากอ่านคำอธิบายของเราแล้วคุณจะเข้าใจประเด็นสำคัญทั้งหมดของกฎหมายนี้!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• กฎหมายฟาราเดย์ในวิชาเคมีและฟิสิกส์
• การเหนี่ยวนำตนเองคืออะไร?
• กฎของมือขวามือขวาและมือซ้าย