Sarcina electrică este capacitatea corpului de a fi o sursă de câmpuri electromagnetice. Așa arată definiția enciclopedică a unei mărimi electrice importante. Principalele legi asociate cu acesta sunt Legea lui Coulomb și conservarea sarcinii. În acest articol vom lua în considerare legea conservării sarcinii electrice, vom încerca să dăm o definiție în cuvinte simple și să oferim toate formulele necesare.
Conceptul "incarcare electrica„A fost introdus pentru prima dată în 1875 anul acesta. Formularea legea lui Coulomb afirmă că forța care acționează între două particule încărcate direcționate în linie dreaptă este direct proporțională cu sarcina și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.
Aceasta înseamnă că prin mișcarea sarcinilor de 2 ori, forța interacțiunii lor va scădea de patru ori. Și așa arată în formă vectorială:
Limita de aplicabilitate a celor de mai sus:
- taxe punctuale;
- corpuri încărcate uniform;
- actiunea sa este valabila la distante mari si scurte.
Meritele lui Charles Coulomb în dezvoltarea ingineriei electrice moderne sunt mari, dar să trecem la subiectul principal al articolului - legea conservării sarcinii. El susține că suma tuturor particulelor încărcate dintr-un sistem închis este neschimbată. Cu cuvinte simple, taxele nu pot apărea sau dispărea chiar așa. În același timp, nu se modifică în timp și poate fi măsurat (sau împărțit, cuantizat) în părți care sunt multipli ai unei sarcini electrice elementare, adică un electron.
Dar amintiți-vă că într-un sistem izolat, noi particule încărcate apar numai sub influența anumitor forțe sau ca rezultat al oricăror procese. Deci, ionii apar ca urmare a ionizării gazelor, de exemplu.
Dacă sunteți îngrijorat de întrebarea, cine și când a descoperit legea conservării sarcinii? A fost confirmat în 1843 de marele om de știință Michael Faraday. În experimentele care confirmă legea conservării, cantitatea de sarcini este măsurată cu electrometre, aspectul său este prezentat în figura de mai jos:
Dar să ne confirmăm cuvintele cu practică. Luați două electrometre, puneți un disc metalic pe tija unuia, acoperiți-l cu o cârpă. Acum avem nevoie de un alt disc metalic pe mânerul dielectric. Sunt trei dintre ele pe un disc care se află pe un electrometru și se electrifică. Când discul cu mânerul dielectric este îndepărtat, electrometrul va arăta cât de încărcat a devenit, atingem al doilea electrometru cu discul cu mânerul dielectric. Săgeata sa se va abate și ea. Dacă acum închidem două electrometre cu o tijă pe mânerele dielectrice, săgețile lor vor reveni la poziția inițială. Acest lucru sugerează că sarcina electrică totală sau rezultată este zero, iar valoarea sa în sistem rămâne aceeași.
De aici urmează formula care descrie legea conservării sarcinii electrice:
Următoarea formulă spune că modificarea sarcinii electrice în volum este echivalentă cu curentul total prin suprafață. Aceasta se mai numește și „ecuația continuității”.
Și dacă mergem la un volum foarte mic, obținem legea conservării sarcinii în formă diferențială.
De asemenea, este important să spunem cum sunt legate sarcina și numărul de masă. Când se vorbește despre structura substanțelor, se aud adesea cuvinte precum molecule, atomi, protoni și altele asemenea. Deci numărul de masă este numărul total de protoni și neutroni, iar numărul de protoni și electroni din nucleu se numește număr de sarcină. Cu alte cuvinte, numărul de sarcină se numește sarcina nucleului și depinde întotdeauna de compoziția sa. Ei bine, masa unui element depinde de numărul de particule ale acestuia.
În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați videoclipul, care discută tot acest subiect mai detaliat:
Astfel, am examinat pe scurt problemele legate de legea conservării sarcinii electrice. Este una dintre legile fundamentale ale fizicii, împreună cu legile conservării impulsului și energiei. Acțiunea sa este impecabilă și odată cu trecerea timpului și dezvoltarea tehnologiei nu este posibil să-i infirmăm validitatea. Sperăm că, după citirea explicației noastre, toate punctele cheie ale acestei legi ți-au devenit clare!
Materiale conexe:
- Legile lui Faraday în chimie și fizică
- Ce este auto-inducția
- Regula cardanului, mâna dreaptă și stângă
(0)Nu-mi place
(0)
