Elektrisk ladning er kroppens evne til å være en kilde til elektromagnetiske felt. Slik ser den encyklopediske definisjonen av en viktig elektrisk størrelse ut. De viktigste lovene knyttet til det er Coulombs lov og bevaring av ladning. I denne artikkelen vil vi vurdere loven om bevaring av elektrisk ladning, vi vil prøve å gi en definisjon i enkle ord og gi alle nødvendige formler.
Konseptet "elektrisk ladning"Først introdusert i 1875 i år. Ordlyden Coulombs lov sier at kraften som virker mellom to ladede partikler rettet i en rett linje er direkte proporsjonal med ladningen og omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden mellom dem.
Dette betyr at ved å flytte ladningene 2 ganger, vil kraften av deres interaksjon reduseres med fire ganger. Og slik ser det ut i vektorform:
Anvendelsesgrense for ovennevnte:
- punktavgifter;
- jevnt ladede kropper;
- dens handling er gyldig på store og korte avstander.
Charles Coulombs fordeler i utviklingen av moderne elektroteknikk er store, men la oss gå videre til hovedtemaet i artikkelen - loven om bevaring av ladning. Han hevder at summen av alle ladede partikler i et lukket system er uendret. Med enkle ord, ladninger kan ikke vises eller forsvinne bare sånn. Samtidig endres den ikke i tid, og den kan måles (eller deles, kvantiseres) i deler som er multipler av en elementær elektrisk ladning, det vil si et elektron.
Men husk at i et isolert system oppstår nye ladede partikler bare under påvirkning av visse krefter eller som et resultat av noen prosesser. Så ioner oppstår som et resultat av ionisering av gasser, for eksempel.
Hvis du er bekymret for spørsmålet, hvem og når oppdaget loven om bevaring av ladning? Det ble bekreftet i 1843 av den store vitenskapsmannen Michael Faraday. I eksperimenter som bekrefter bevaringsloven, blir mengden ladninger målt med elektrometre, dens utseende er vist i figuren nedenfor:
Men la oss bekrefte ordene våre med øvelse. Ta to elektrometre, legg en metallskive på stangen til en, dekk den med en klut. Nå trenger vi en annen metallskive på det dielektriske håndtaket. Det er tre av det på en skive som ligger på et elektrometer, og de blir elektrifisert. Når skiven med det dielektriske håndtaket fjernes, vil elektrometeret vise hvor ladet det har blitt, vi berører det andre elektrometeret med skiven med det dielektriske håndtaket. Pilen vil også avvike. Hvis vi nå lukker to elektrometre med en stang på de dielektriske håndtakene, vil pilene deres gå tilbake til sin opprinnelige posisjon. Dette antyder at den totale eller resulterende elektriske ladningen er null, og verdien i systemet forblir den samme.
Derfor følger formelen som beskriver loven om bevaring av elektrisk ladning:
Følgende formel sier at endringen i den elektriske ladningen i volumet tilsvarer den totale strømmen gjennom overflaten. Dette kalles også "kontinuitetsligningen".
Og hvis vi går til et veldig lite volum, får vi loven om bevaring av ladning i differensiell form.
Det er også viktig å fortelle hvordan ladning og massetall er relatert. Når man snakker om stoffers struktur, høres ofte ord som molekyler, atomer, protoner og lignende. Så massetallet er det totale antallet protoner og nøytroner, og antallet protoner og elektroner i kjernen kalles ladningstallet. Med andre ord kalles ladningstallet ladningen til kjernen, og det avhenger alltid av dens sammensetning. Vel, massen til et element avhenger av antall partikler.
Til slutt anbefaler vi å se videoen, som diskuterer hele dette emnet mer detaljert:
Derfor undersøkte vi kort spørsmålene knyttet til loven om bevaring av elektrisk ladning. Det er en av fysikkens grunnleggende lover sammen med lovene for bevaring av momentum og energi. Handlingen er feilfri og med tidens gang og teknologiutviklingen er det ikke mulig å tilbakevise dens gyldighet. Vi håper at etter å ha lest forklaringen vår, har alle nøkkelpunktene i denne loven blitt klare for deg!
Relatert materiale:
- Faradays lover i kjemi og fysikk
- Hva er selvinduksjon
- Reglen for gimbal, høyre og venstre hånd
(0)jeg liker ikke
(0)
