Какъв е законът за опазване на заряда

Електрическият заряд е способността на телата да бъдат източник на електромагнитни полета. Ето как изглежда енциклопедичното определение на важно електрическо количество. Основните закони, свързани с него, са Кулоновият закон и опазването на таксите. В тази статия ще разгледаме закона за запазване на електрическия заряд, ще се опитаме да дадем определение с прости думи и ще предоставим всички необходими формули.

Концепцията за „електрически заряд»Въведен за първи път през 1875 г. формулировка висящо право твърди, че силата, която действа между две заредени частици, насочени по права линия, е пряко пропорционална на заряда и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.

Това означава, че като махнете зарядите 2 пъти, силата на тяхното взаимодействие ще намалее с четири пъти. Ето как изглежда във векторна форма:

Силата, действаща между две заредени частици

Ограничението на приложимост на горното:

  • точкови такси;
  • равномерно заредени тела;
  • ефектът му е валиден на големи и малки разстояния.

Заслугата на Чарлз Кулом в развитието на съвременната електротехника е голяма, но нека да преминем към основната тема на статията - законът за опазване на заряда. Той твърди, че сумата от всички заредени частици в затворена система е непроменена. С прости думи, таксите не могат да възникнат или изчезнат точно така. Нещо повече, тя не се променя във времето и може да бъде измерена (или разделена, квантована) от части, кратни на елементарен електрически заряд, тоест електрон.

Но не забравяйте, че в изолирана система новите заредени частици възникват само под въздействието на определени сили или в резултат на някакви процеси. Така например йони възникват в резултат на йонизация на газовете.

Ако се притеснявате от въпроса, от кого и кога е отворен законът за опазване на таксата? Това е потвърдено през 1843 г. от големия учен - Майкъл Фарадей. При експерименти, потвърждаващи закона за запазване, броят на зарядите се измерва с електрометри, външният му вид е показан на фигурата по-долу:

електромер

Но ще потвърдим думите си с практика. Вземете два електрометра, поставете метален диск върху пръта на един, покрийте го с кърпа. Сега имаме нужда от друг метален диск на диелектричната дръжка. Тримата му са на диск, лежащ на електрометър, и те са електрифицирани. Когато дискът с диелектричната дръжка е отстранен - ​​електрометърът ще покаже колко е зареден, с диска с диелектричната дръжка докосваме втория електромер. Стрелата му също ще се отклони. Ако сега затворим два електрометра с прът на диелектрични дръжки - стрелките им се връщат в първоначалното си положение. Това предполага, че общият или произтичащият електрически заряд е нулев, а стойността му в системата остава същата.

Опит с два електрометра

От тук следва формулата, описваща закона за запазване на електрическия заряд:

формула

Следващата формула предполага, че промяна в електрическия заряд в обема е еквивалентна на общия ток през повърхността. Това също се нарича "уравнение за приемственост".

Уравнение за непрекъснатост

И ако преминем към много малък обем, получаваме закона за запазване на заряда в диференциална форма.

Диференциална форма

Важно е също да се каже как са свързани зарядът и масовият брой. Когато говорим за структурата на веществата, често звучат такива думи като молекули, атоми, протони и други подобни. Значи масовото число е общият брой протони и неутрони, а броят на протоните и електроните в ядрото се нарича зарядно число. С други думи, номерът на заряда е зарядът на ядрото и винаги зависи от неговия състав. Е, масата на един елемент зависи от броя на неговите частици.

В крайна сметка препоръчваме да гледате видео, в което цялата тази тема е разгледана по-подробно:

По този начин разгледахме накратко въпросите, свързани със закона за запазване на електрическия заряд. Това е един от основните закони на физиката, заедно със законите за запазване на инерцията и енергията. Действието му е безупречно и с течение на времето и с развитието на технологиите не е възможно да се опровергае неговата справедливост. Надяваме се, че след като прочетете нашето обяснение, ще разберете всички ключови моменти от този закон!

Свързани материали:

(2 гласа)
Зареждането ...

2 коментара

  • Илдар

    Добър ден! Какво означава електрическо тяло? Благодаря предварително. Благодаря ви

    отговор
    • Admin

      Добре дошли! Вероятно имате предвид електрически заредено тяло. В случай, че тялото е електрически неутрално - броят на отрицателните заряди се балансира с броя на положителните заряди, ако балансът е нарушен - тялото става електрически заредено отрицателно или положително.

      отговор

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *