Muatan listrik adalah kemampuan benda untuk menjadi sumber medan elektromagnetik. Seperti inilah definisi ensiklopedis besaran listrik penting. Hukum utama yang terkait dengannya adalah Coulomb dan hukum kekekalan muatan. Pada artikel ini kami akan mempertimbangkan hukum kekekalan muatan listrik, kami akan mencoba memberikan definisi dengan kata-kata sederhana dan memberikan semua rumus yang diperlukan.
Konsep "muatan listrik"Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1875 tahun ini. Kata-katanya hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya yang bekerja antara dua partikel bermuatan yang diarahkan pada garis lurus berbanding lurus dengan muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka.
Ini berarti bahwa dengan memindahkan muatan 2 kali, gaya interaksi mereka akan berkurang empat kali. Dan ini tampilannya dalam bentuk vektor:
Batas penerapan di atas:
- biaya poin;
- benda bermuatan seragam;
- tindakannya berlaku pada jarak besar dan pendek.
Manfaat Charles Coulomb dalam pengembangan teknik listrik modern sangat bagus, tetapi mari kita beralih ke topik utama artikel - hukum kekekalan muatan. Dia mengklaim bahwa jumlah semua partikel bermuatan dalam sistem tertutup tidak berubah. Dengan kata sederhana, muatan tidak dapat muncul atau menghilang begitu saja. Pada saat yang sama, ia tidak berubah dalam waktu dan dapat diukur (atau dibagi, dikuantisasi) dalam bagian-bagian yang merupakan kelipatan dari muatan listrik dasar, yaitu elektron.
Tetapi ingat bahwa dalam sistem yang terisolasi, partikel bermuatan baru muncul hanya di bawah pengaruh gaya tertentu atau sebagai akibat dari proses apa pun. Jadi ion muncul sebagai akibat dari ionisasi gas, misalnya.
Jika Anda prihatin dengan pertanyaan, siapa dan kapan menemukan hukum kekekalan muatan? Itu dikonfirmasi pada tahun 1843 oleh ilmuwan besar Michael Faraday. Dalam percobaan yang mengkonfirmasi hukum kekekalan, jumlah muatan diukur dengan elektrometer, penampilannya ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Tapi mari kita konfirmasi kata-kata kita dengan latihan. Ambil dua elektrometer, letakkan cakram logam di batang satu, tutupi dengan kain. Sekarang kita membutuhkan cakram logam lain pada pegangan dielektrik. Ada tiga di atas piringan yang diletakkan di atas elektrometer, dan mereka menjadi teraliri listrik. Ketika disk dengan pegangan dielektrik dilepas, elektrometer akan menunjukkan berapa muatannya, kami menyentuh elektrometer kedua dengan disk dengan pegangan dielektrik. Panahnya juga akan menyimpang. Jika sekarang kita menutup dua elektrometer dengan batang pada pegangan dielektrik, panah mereka akan kembali ke posisi semula. Hal ini menunjukkan bahwa muatan listrik total atau resultan adalah nol, dan nilainya dalam sistem tetap sama.
Oleh karena itu berikut rumus yang menjelaskan hukum kekekalan muatan listrik:
Rumus berikut mengatakan bahwa perubahan muatan listrik dalam volume setara dengan total arus yang melalui permukaan. Ini juga disebut "persamaan kontinuitas".
Dan jika kita pergi ke volume yang sangat kecil, kita mendapatkan hukum kekekalan muatan dalam bentuk diferensial.
Penting juga untuk mengetahui bagaimana muatan dan nomor massa terkait. Ketika berbicara tentang struktur zat, kata-kata seperti molekul, atom, proton dan sejenisnya sering terdengar. Jadi nomor massa adalah jumlah total proton dan neutron, dan jumlah proton dan elektron dalam inti disebut nomor muatan. Dengan kata lain, nomor muatan disebut muatan inti, dan selalu bergantung pada komposisinya. Nah, massa suatu unsur tergantung pada jumlah partikelnya.
Akhirnya, kami sarankan menonton video, yang membahas seluruh topik ini secara lebih rinci:
Dengan demikian, kami secara singkat memeriksa masalah yang terkait dengan hukum kekekalan muatan listrik. Ini adalah salah satu hukum dasar fisika bersama dengan hukum kekekalan momentum dan energi. Tindakannya tanpa cacat dan dengan berlalunya waktu dan perkembangan teknologi tidak mungkin untuk menyangkal keabsahannya. Kami berharap setelah membaca penjelasan kami, semua poin penting dari undang-undang ini menjadi jelas bagi Anda!
Bahan terkait:
- Hukum Faraday dalam kimia dan fisika
- Apa itu induksi diri?
- Aturan gimbal, tangan kanan dan kiri
(0)saya tidak suka
(0)
