Ποιος είναι ο νόμος της διατήρησης της επιβάρυνσης

Ένα ηλεκτρικό φορτίο είναι η ικανότητα των σωμάτων να αποτελούν πηγή ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Έτσι φαίνεται ο εγκυκλοπαιδικός ορισμός μιας σημαντικής ηλεκτρικής ποσότητας. Οι βασικοί νόμοι που σχετίζονται με αυτό είναι ο νόμος Coulomb και η διατήρηση χρεώσεων. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε το νόμο της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου, θα προσπαθήσουμε να δώσουμε έναν ορισμό με απλές λέξεις και να παρέχουμε όλους τους απαραίτητους τύπους.

Η έννοια του "ηλεκτρικό φορτίο»Πρώτη παρουσίασε το 1875 σε αυτό. Διατύπωση κρεμαστό νόμο ισχυρίζεται ότι η δύναμη που δρα μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων που κατευθύνονται σε ευθεία γραμμή είναι ευθέως ανάλογη με το φορτίο και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους.

Αυτό σημαίνει ότι, αφού έχουν αφαιρεθεί οι χρεώσεις κατά 2 φορές, η δύναμη της αλληλεπίδρασής τους θα μειωθεί κατά τέσσερις φορές. Και έτσι φαίνεται σε διανυσματική μορφή:

Η δύναμη που δρα μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων

Το όριο εφαρμογής των παραπάνω:

  • σημειακές χρεώσεις
  • ομοιόμορφα φορτισμένα σώματα ·
  • Το αποτέλεσμα ισχύει σε μεγάλες και μικρές αποστάσεις.

Τα πλεονεκτήματα του Charles Coulomb στην ανάπτυξη της σύγχρονης ηλεκτρολογικής μηχανικής είναι υπέροχα, αλλά ας προχωρήσουμε στο κύριο θέμα του άρθρου - ο νόμος της διατήρησης του φορτίου. Ισχυρίζεται ότι το άθροισμα όλων των φορτισμένων σωματιδίων σε ένα κλειστό σύστημα είναι αμετάβλητο. Με απλά λόγια, οι χρεώσεις δεν μπορούν να προκύψουν ή να εξαφανιστούν έτσι. Επιπλέον, δεν αλλάζει στο χρόνο και μπορεί να μετρηθεί (ή να διαιρεθεί, να κβαντιστεί) από μέρη που είναι πολλαπλάσια ενός στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου, δηλαδή ένα ηλεκτρόνιο.

Αλλά να θυμάστε ότι σε ένα απομονωμένο σύστημα, νέα φορτισμένα σωματίδια προκύπτουν μόνο υπό την επίδραση ορισμένων δυνάμεων ή ως αποτέλεσμα οποιωνδήποτε διαδικασιών. Έτσι, τα ιόντα προκύπτουν ως αποτέλεσμα ιονισμού αερίου, για παράδειγμα.

Εάν ανησυχείτε για το ερώτημα, από ποιον και πότε είναι ανοιχτός ο νόμος περί διατήρησης των τελών; Επιβεβαιώθηκε το 1843 από τον μεγάλο επιστήμονα - Michael Faraday. Σε πειράματα που επιβεβαιώνουν το νόμο διατήρησης, ο αριθμός των φορτίων μετράται με ηλεκτρόμετρα, η εμφάνισή του φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Ηλεκτρόμετρο

Αλλά θα επιβεβαιώσουμε τα λόγια μας με πρακτική. Πάρτε δύο ηλεκτρόμετρα, βάλτε έναν μεταλλικό δίσκο στη ράβδο ενός, καλύψτε τον με πανί. Τώρα χρειαζόμαστε έναν άλλο μεταλλικό δίσκο στη διηλεκτρική λαβή. Τα τρία του βρίσκονται σε ένα δίσκο που βρίσκεται σε ένα ηλεκτρόμετρο, και είναι ηλεκτρικά. Όταν αφαιρεθεί ο δίσκος με τη διηλεκτρική λαβή - το ηλεκτρόμετρο θα δείξει πόσο φορτισμένο έχει γίνει, με το δίσκο με τη διηλεκτρική λαβή αγγίζουμε το δεύτερο ηλεκτρόμετρο. Το βέλος του θα αποκλίνει επίσης. Αν τώρα κλείσουμε δύο ηλεκτρόμετρα με ράβδο σε διηλεκτρικές λαβές - τα βέλη τους επιστρέφουν στην αρχική τους θέση. Αυτό υποδηλώνει ότι το συνολικό ή προκύπτον ηλεκτρικό φορτίο είναι μηδέν και η τιμή του στο σύστημα παραμένει η ίδια.

Εμπειρία με δύο ηλεκτρόμετρα

Από εδώ ακολουθεί ο τύπος που περιγράφει το νόμο της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου:

Τύπος

Ο ακόλουθος τύπος υποδηλώνει ότι μια αλλαγή στο ηλεκτρικό φορτίο στον όγκο είναι ισοδύναμη με το συνολικό ρεύμα μέσω της επιφάνειας. Αυτό ονομάζεται επίσης «εξίσωση συνέχειας».

Εξίσωση συνέχειας

Και αν πάμε σε έναν πολύ μικρό όγκο, παίρνουμε το νόμο της διατήρησης της φόρτισης σε διαφορετική μορφή.

Διαφορική μορφή

Είναι επίσης σημαντικό να πείτε πώς σχετίζονται το φορτίο και ο αριθμός μάζας. Όταν μιλάμε για τη δομή των ουσιών, ακούγονται συχνά λέξεις όπως μόρια, άτομα, πρωτόνια και παρόμοια. Έτσι, ο αριθμός μάζας είναι ο συνολικός αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων, και ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων στον πυρήνα ονομάζεται αριθμός φορτίου. Με άλλα λόγια, ο αριθμός φόρτισης είναι το φορτίο του πυρήνα και εξαρτάται πάντα από τη σύνθεσή του. Λοιπόν, η μάζα ενός στοιχείου εξαρτάται από τον αριθμό των σωματιδίων του.

Στο τέλος, προτείνουμε να παρακολουθήσετε ένα βίντεο στο οποίο εξετάζεται όλο αυτό το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες:

Έτσι, εξετάσαμε εν συντομία ζητήματα που σχετίζονται με το νόμο της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου. Είναι ένας από τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής μαζί με τους νόμους της διατήρησης της ορμής και της ενέργειας. Η δράση του είναι άψογη και με την πάροδο του χρόνου και η ανάπτυξη της τεχνολογίας δεν είναι δυνατόν να αντικρούσει τη δικαιοσύνη της. Ελπίζουμε ότι αφού διαβάσετε την εξήγησή μας, θα καταλάβετε όλα τα βασικά σημεία αυτού του νόμου!

Σχετικά υλικά:

(2 ψήφοι)
Φόρτωση ...

2 σχόλια

  • Ίλνταρ

    Καλημέρα! Τι σημαίνει ένα ηλεκτρικό σώμα; Ευχαριστώ εκ των προτέρων. Ευχαριστώ

    Απάντηση
    • Διαχειριστής

      Γεια σας Μάλλον εννοείτε ένα ηλεκτρικά φορτισμένο σώμα. Στην περίπτωση που το σώμα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο - ο αριθμός των αρνητικών φορτίων εξισορροπείται από τον αριθμό των θετικών φορτίων, εάν η ισορροπία είναι σπασμένη - το σώμα φορτίζεται ηλεκτρικά αρνητικά ή θετικά.

      Απάντηση

Προσθέστε ένα σχόλιο