La carica elettrica è la capacità dei corpi di essere una sorgente di campi elettromagnetici. Ecco come appare la definizione enciclopedica di una grandezza elettrica importante. Le principali leggi ad esso associate sono la legge di Coulomb e la conservazione della carica. In questo articolo considereremo la legge di conservazione della carica elettrica, proveremo a dare una definizione in parole semplici e forniremo tutte le formule necessarie.
Il concetto "carica elettrica"Introdotto per la prima volta nel 1875 quest'anno. La formulazione Legge di Coulomb afferma che la forza che agisce tra due particelle cariche dirette in linea retta è direttamente proporzionale alla carica e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
Ciò significa che spostando le cariche 2 volte, la forza della loro interazione diminuirà di quattro volte. Ed ecco come appare in forma vettoriale:
Limite di applicabilità di quanto sopra:
- addebiti puntuali;
- corpi carichi uniformemente;
- la sua azione è valida a grandi e brevi distanze.
I meriti di Charles Coulomb nello sviluppo della moderna ingegneria elettrica sono ottimi, ma passiamo all'argomento principale dell'articolo: la legge di conservazione della carica. Afferma che la somma di tutte le particelle cariche in un sistema chiuso è invariata. In parole semplici, le accuse non possono apparire o scomparire così. Allo stesso tempo, non cambia nel tempo e può essere misurato (o diviso, quantizzato) in parti che sono multipli di una carica elettrica elementare, cioè un elettrone.
Ma ricorda che in un sistema isolato, nuove particelle cariche appaiono solo sotto l'influenza di determinate forze o come risultato di qualsiasi processo. Quindi gli ioni sorgono come risultato della ionizzazione dei gas, per esempio.
Se sei preoccupato per la domanda, chi e quando ha scoperto la legge di conservazione della carica? Fu confermato nel 1843 dal grande scienziato Michael Faraday. Negli esperimenti che confermano la legge di conservazione, la quantità di cariche viene misurata da elettrometri, il suo aspetto è mostrato nella figura seguente:
Ma confermiamo le nostre parole con la pratica. Prendi due elettrometri, metti un disco di metallo sull'asta di uno, coprilo con un panno. Ora abbiamo bisogno di un altro disco di metallo sull'impugnatura dielettrica. Ce ne sono tre su un disco che giace su un elettrometro e si elettrizzano. Quando il disco con l'impugnatura dielettrica viene rimosso, l'elettrometro mostrerà quanto è diventato carico, tocchiamo il secondo elettrometro con il disco con l'impugnatura dielettrica. Anche la sua freccia devierà. Se ora chiudiamo due elettrometri con un'asta sui manici dielettrici, le loro frecce torneranno nella loro posizione originale. Ciò suggerisce che la carica elettrica totale o risultante è zero e il suo valore nel sistema rimane lo stesso.
Quindi segue la formula che descrive la legge di conservazione della carica elettrica:
La seguente formula dice che la variazione della carica elettrica nel volume è equivalente alla corrente totale attraverso la superficie. Questa è anche chiamata "equazione di continuità".
E se andiamo a un volume molto piccolo, otteniamo la legge di conservazione della carica in forma differenziale.
È anche importante dire in che modo la carica e il numero di massa sono correlati. Quando si parla della struttura delle sostanze, si sentono spesso parole come molecole, atomi, protoni e simili. Quindi il numero di massa è il numero totale di protoni e neutroni e il numero di protoni ed elettroni nel nucleo è chiamato numero di carica. In altre parole, il numero di carica è chiamato carica del nucleo e dipende sempre dalla sua composizione. Ebbene, la massa di un elemento dipende dal numero delle sue particelle.
Infine, ti consigliamo di guardare il video, che tratta l'intero argomento in modo più dettagliato:
Pertanto, abbiamo brevemente esaminato le questioni relative alla legge di conservazione della carica elettrica. È una delle leggi fondamentali della fisica insieme alle leggi di conservazione della quantità di moto e dell'energia. La sua azione è impeccabile e con il passare del tempo e lo sviluppo della tecnologia non è possibile confutarne la validità. Speriamo che dopo aver letto la nostra spiegazione, tutti i punti chiave di questa legge ti siano diventati chiari!
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