Az elektromos töltés a testek azon képessége, hogy elektromágneses mezők forrásai legyenek. Így néz ki egy fontos elektromos mennyiség enciklopédikus meghatározása. A vele kapcsolatos főbb törvények a Coulomb-törvény és a töltés megmaradása. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az elektromos töltés megmaradásának törvényét, megpróbálunk egyszerű szavakkal meghatározni, és megadni az összes szükséges képletet.
A koncepció "elektromos töltés"Először 1875-ben mutatták be ebben az évben. A megfogalmazás Coulomb törvénye kimondja, hogy az az erő, amely két töltött részecske között egyenes vonalban van, egyenesen arányos a töltéssel és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.
Ez azt jelenti, hogy a töltések kétszeres mozgatásával a kölcsönhatásuk ereje négyszeresére csökken. És így néz ki vektoros formában:
A fentiek alkalmazhatósági határa:
- pontdíjak;
- egyenletesen töltött testek;
- hatása nagy és kis távolságokon is érvényes.
Charles Coulomb érdemei a modern elektrotechnika fejlesztésében nagyok, de térjünk át a cikk fő témájára - a töltés megmaradásának törvényére. Azt állítja, hogy egy zárt rendszerben az összes töltött részecske összege változatlan. Egyszerűen fogalmazva, a töltések nem jelenhetnek meg vagy nem tűnhetnek el csak úgy. Ugyanakkor időben nem változik, és olyan részekben mérhető (vagy osztható, kvantálható), amelyek egy elemi elektromos töltés, azaz egy elektron többszörösei.
De ne feledje, hogy egy elszigetelt rendszerben új töltött részecskék csak bizonyos erők hatására vagy bármilyen folyamat eredményeként keletkeznek. Tehát az ionok például gázok ionizációja következtében keletkeznek.
Ha aggaszt a kérdés, ki és mikor fedezte fel a töltésmegmaradás törvényét? 1843-ban a nagy tudós, Michael Faraday megerősítette. A megmaradási törvényt megerősítő kísérletekben a töltések mennyiségét elektrométerekkel mérik, megjelenését az alábbi ábra mutatja:
De erősítsük meg szavainkat gyakorlattal. Vegyünk két elektrométert, helyezzünk egy fém korongot az egyik rúdjára, fedjük le ruhával. Most szükségünk van egy másik fém korongra a dielektromos fogantyúra. Három van belőle egy elektrométeren fekvő korongon, és felvillanyozódnak. A dielektromos fogantyús korong eltávolításakor az elektrométer megmutatja, hogy mennyire lett feltöltve, a második elektrométert a dielektromos fogantyús koronggal érintjük meg. A nyila is el fog térni. Ha most két elektrométert egy rúddal lezárunk a dielektromos fogantyúkon, akkor a nyilak visszatérnek eredeti helyzetükbe. Ez arra utal, hogy a teljes vagy eredő elektromos töltés nulla, és értéke a rendszerben változatlan marad.
Ebből következik az elektromos töltés megmaradásának törvényét leíró képlet:
A következő képlet azt mondja, hogy az elektromos töltés térfogatváltozása megegyezik a felületen áthaladó teljes árammal. Ezt a "folytonossági egyenletnek" is nevezik.
És ha nagyon kis térfogatra megyünk, akkor differenciális formában megkapjuk a töltés megmaradásának törvényét.
Azt is fontos megmondani, hogy a töltés és a tömegszám hogyan függ össze. Amikor az anyagok szerkezetéről beszélünk, gyakran hallani olyan szavakat, mint a molekulák, atomok, protonok és hasonlók. Tehát a tömegszám a protonok és neutronok teljes száma, az atommagban lévő protonok és elektronok számát pedig töltésszámnak nevezzük. Más szóval, a töltésszámot az atommag töltésének nevezzük, és mindig az összetételétől függ. Nos, egy elem tömege a részecskéinek számától függ.
Végül javasoljuk, hogy nézze meg a videót, amely részletesebben tárgyalja ezt a témát:
Így röviden megvizsgáltuk az elektromos töltés megmaradásának törvényével kapcsolatos kérdéseket. Ez a fizika egyik alapvető törvénye az impulzus- és energiamegmaradás törvényei mellett. Működése hibátlan, az idő múlásával és a technika fejlődésével nem lehet megcáfolni érvényességét. Reméljük, hogy magyarázatunk elolvasása után ennek a törvénynek minden kulcsfontosságú pontja világossá vált az Ön számára!
Kapcsolódó anyagok:
- Faraday törvényei a kémiában és a fizikában
- Mi az önindukció
- A gimbal szabálya, jobb és bal kéz
(0)nem tetszik
(0)
