Quina és la llei de conservació del càrrec

El concepte de "càrrega elèctrica»Introduït per primera vegada el 1875 en aquest. Redacció llei penjoll afirma que la força que actua entre dues partícules carregades dirigides en línia recta és directament proporcional a la càrrega i inversament proporcional al quadrat de la distància entre elles.

Això vol dir que, després d’haver suprimit les càrregues dues vegades, la força de la seva interacció disminuirà quatre vegades. I així es veu en forma vectorial:

El límit d'aplicabilitat de l'anterior:

• càrrecs puntuals;
• cossos de càrrega uniforme;
• el seu efecte és vàlid a grans i petites distàncies.

Els mèrits de Charles Coulomb en el desenvolupament de l'enginyeria elèctrica moderna són grans, però passem al tema principal de l'article: la llei de la conservació de les càrregues. Afirma que la suma de totes les partícules carregades en un sistema tancat no es canvia. En paraules simples, els càrrecs no poden sorgir ni desaparèixer així. A més, no canvia el temps i es pot mesurar (o dividir, quantificar) per parts que són múltiples de una càrrega elèctrica elemental, és a dir, d’un electró.

Però recordeu que en un sistema aïllat, les noves partícules carregades només sorgeixen sota la influència de certes forces o com a resultat de qualsevol procés. De manera que els ions sorgeixen com a resultat de la ionització del gas, per exemple.

Si us preocupa la pregunta, per a qui i quan està oberta la llei de conservació de càrrecs? Va ser confirmat el 1843 pel gran científic - Michael Faraday. Als experiments que confirmen la llei de conservació, el nombre de càrregues es mesura per electròmetres, i la seva aparença es mostra a la figura següent:

Però confirmarem les nostres paraules amb la pràctica. Agafeu dos electròmetres, poseu un disc de metall a la vareta d’un, cobriu-lo amb un drap. Ara necessitem un altre disc de metall al mànec dielèctric. Els seus tres es troben en un disc situat en un electròmetre i són electrificats. Quan el disc amb el mànec dielèctric es treu - l'electròmetre mostrarà com s'ha carregat, amb el disc amb la nansa dielèctrica toquem el segon electròmetre. La seva fletxa també es desviarà. Si ara tanquem dos electròmetres amb una vareta a les nanses dielèctriques: les seves fletxes tornen a la seva posició original. Això suggereix que la càrrega elèctrica total o resultant és zero, i el seu valor en el sistema continua sent el mateix.

A partir d’aquí se segueix la fórmula que descriu la llei de conservació de la càrrega elèctrica:

La fórmula següent suggereix que un canvi en la càrrega elèctrica en el volum equival al corrent total a través de la superfície. A això també se l’anomena “equació de continuïtat”.

I si passem a un volum molt reduït, obtenim la llei de conservació de les càrregues de forma diferent.

També és important dir com es relacionen la càrrega i el nombre de massa. Quan es parla de l'estructura de substàncies, sovint sonen paraules com molècules, àtoms, protons i similars. De manera que el nombre de massa és el nombre total de protons i neutrons, i el nombre de protons i electrons del nucli s'anomena número de càrrega. En altres paraules, el número de càrrega és la càrrega del nucli, i depèn sempre de la seva composició. Doncs bé, la massa d’un element depèn del nombre de les seves partícules.

Al final, recomanem veure un vídeo on s’examina més detalladament tot aquest tema:

Així, hem examinat breument qüestions relacionades amb la llei de conservació de la càrrega elèctrica. És una de les lleis fonamentals de la física juntament amb les lleis de conservació de l’impuls i l’energia. La seva acció és impecable i amb el pas del temps i el desenvolupament de la tecnologia no aconsegueix refutar la seva justícia. Esperem que després de llegir la nostra explicació entengueu tots els punts clau d’aquesta llei.

Materials relacionats:

• Lleis Faraday en química i física
• Què és l’autoinducció?
• Regla del braç, mà dreta i esquerra