Elektrik yükü, cisimlerin bir elektromanyetik alan kaynağı olma yeteneğidir. Önemli bir elektrik miktarının ansiklopedik tanımı böyle görünür. Bununla ilgili ana yasalar Coulomb Yasası ve Yükün Korunumu'dur. Bu yazıda elektrik yükünün korunumu yasasını ele alacağız, basit kelimelerle bir tanım vermeye ve gerekli tüm formülleri sağlamaya çalışacağız.
Kavram "elektrik şarjı"İlk olarak bu yıl 1875'te tanıtıldı. Üslup Coulomb yasası Düz bir çizgide yönlendirilen iki yüklü parçacık arasında etki eden kuvvetin, yük ile doğru orantılı ve aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu belirtir.
Bu, yükleri 2 kez hareket ettirerek etkileşimlerinin kuvvetinin dört kat azalacağı anlamına gelir. Ve vektör formunda şöyle görünür:
Yukarıdakilerin uygulanabilirlik sınırı:
- nokta ücretleri;
- düzgün yüklü cisimler;
- eylemi büyük ve kısa mesafelerde geçerlidir.
Charles Coulomb'un modern elektrik mühendisliğinin gelişimindeki esası harika, ancak makalenin ana konusuna geçelim - yükün korunumu yasası. Kapalı bir sistemdeki tüm yüklü parçacıkların toplamının değişmediğini iddia ediyor. Basit bir deyişle, yükler böyle görünemez veya ortadan kalkamaz. Aynı zamanda, zamanla değişmez ve bir temel elektrik yükünün, yani bir elektronun katları olan kısımlarda ölçülebilir (veya bölünebilir, nicelenebilir).
Ancak, yalıtılmış bir sistemde, yeni yüklü parçacıkların yalnızca belirli kuvvetlerin etkisi altında veya herhangi bir işlem sonucunda ortaya çıktığını unutmayın. Böylece iyonlar, örneğin gazların iyonlaşmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Soruyla ilgileniyorsanız, yükün korunumu yasasını kim ve ne zaman keşfetti? 1843'te büyük bilim adamı Michael Faraday tarafından doğrulandı. Koruma yasasını doğrulayan deneylerde, yük miktarı elektrometrelerle ölçülür, görünümü aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
Ama sözlerimizi pratikle doğrulayalım. İki elektrometre alın, birinin çubuğuna metal bir disk koyun, bir bezle örtün. Şimdi dielektrik sapta başka bir metal diske ihtiyacımız var. Elektrometre üzerinde duran bir diskte üç tane var ve bunlar elektrikleniyor. Dielektrik saplı disk çıkarıldığında, elektrometre ne kadar şarj olduğunu gösterecektir, dielektrik saplı disk ile ikinci elektrometreye dokunuyoruz. Oku da sapacaktır. Şimdi iki elektrometreyi dielektrik tutamaçlarında bir çubukla kapatırsak, okları orijinal konumlarına geri dönecektir. Bu, toplam veya ortaya çıkan elektrik yükünün sıfır olduğunu ve sistemdeki değerinin aynı kaldığını gösterir.
Bu nedenle, elektrik yükünün korunumu yasasını tanımlayan formül aşağıdaki gibidir:
Aşağıdaki formül, hacimdeki elektrik yükündeki değişimin yüzeyden geçen toplam akıma eşdeğer olduğunu söyler. Buna "süreklilik denklemi" de denir.
Ve çok küçük bir hacme gidersek, diferansiyel biçimde yükün korunumu yasasını elde ederiz.
Yük ve kütle numarasının nasıl ilişkili olduğunu anlatmak da önemlidir. Maddelerin yapısından bahsederken genellikle moleküller, atomlar, protonlar ve benzeri kelimeler duyulur. Yani kütle numarası toplam proton ve nötron sayısıdır ve çekirdekteki proton ve elektronların sayısına yük sayısı denir. Başka bir deyişle, yük sayısına çekirdeğin yükü denir ve her zaman bileşimine bağlıdır. Eh, bir elementin kütlesi taneciklerinin sayısına bağlıdır.
Son olarak, tüm bu konuyu daha ayrıntılı olarak ele alan videoyu izlemenizi öneririz:
Böylece elektrik yükünün korunumu yasası ile ilgili konuları kısaca inceledik. Momentum ve enerjinin korunumu yasalarıyla birlikte fiziğin temel yasalarından biridir. Eylemi kusursuzdur ve zamanın geçmesi ve teknolojinin gelişmesiyle geçerliliğini reddetmek mümkün değildir. Açıklamamızı okuduktan sonra, bu yasanın tüm kilit noktalarının sizin için netleştiğini umuyoruz!
İlgili malzemeler:
- Faraday'ın kimya ve fizik yasaları
- Kendi kendine indüksiyon nedir
- Gimbal kuralı, sağ ve sol el
(0)sevmiyorum
(0)