Kāds ir maksas saglabāšanas likums?

Elektriskais lādiņš ir ķermeņu spēja būt par elektromagnētisko lauku avotu. Tas izskatās kā svarīga elektriskā daudzuma enciklopēdiska definīcija. Galvenie ar to saistītie likumi ir Kulona likums un lādiņu saglabāšana. Šajā rakstā mēs apsvērsim elektriskās lādēšanas saglabāšanas likumu, mēs centīsimies sniegt definīciju vienkāršos vārdos un sniegt visas nepieciešamās formulas.

Jēdziens "elektriskais lādiņš»Pirmoreiz to ieviesa 1875. gadā. Formulējums kulonu likums apgalvo, ka spēks, kas darbojas starp divām taisni taisnām lādētām daļiņām, ir tieši proporcionāls lādiņam un apgriezti proporcionāls attāluma starp tām kvadrātam.

Tas nozīmē, ka, pārvietojot lādiņus 2 reizes, to mijiedarbības spēks samazināsies četras reizes. Un tas izskatās šādi vektora formā:

Spēks, kas darbojas starp divām uzlādētām daļiņām

Iepriekš minēto piemērošanas robeža:

  • punktu maksa;
  • vienmērīgi uzlādēti korpusi;
  • tā iedarbība ir spēkā lielos un mazos attālumos.

Čārlza Kulona nopelni mūsdienu elektrotehnikas attīstībā ir lieli, taču pārcelsimies uz raksta galveno tēmu - lādiņa saglabāšanas likumu. Viņš apgalvo, ka slēgtā sistēmā visu uzlādēto daļiņu summa nav mainīta. Vienkārši sakot, maksa nevar rasties vai pazust tāpat. Turklāt tas nemainās laikā un to var izmērīt (vai sadalīt, kvantizēt) ar daļām, kas ir elementāra elektriskā lādiņa, tas ir, elektronu, reizinājumi.

Bet atcerieties, ka izolētā sistēmā jaunas uzlādētas daļiņas rodas tikai noteiktu spēku ietekmē vai jebkādu procesu rezultātā. Joni rodas, piemēram, gāzes jonizācijas rezultātā.

Ja jūs uztrauc jautājums, kurš un kad ir pieņēmis maksu saglabāšanas likumu? To 1843. gadā apstiprināja lielais zinātnieks - Maikls Faradejs. Eksperimentos, kas apstiprina saglabāšanas likumu, lādiņu skaitu mēra ar elektrometriem, tā izskats parādīts attēlā zemāk:

Elektrometrs

Bet mēs savus vārdus apstiprināsim ar praksi. Paņemiet divus elektrometrus, uz viena stieņa uzlieciet metāla disku, pārklājiet to ar audumu. Tagad mums ir nepieciešams vēl viens metāla disks uz dielektriskā roktura. Viņa trīs atrodas diskā, kas atrodas uz elektrometra, un viņi ir elektrificēti. Kad disks ar dielektrisko rokturi tiek noņemts - elektrometrs parādīs, cik tas ir uzlādēts, ar disku ar dielektrisko rokturi mēs pieskaramies otrajam elektrometram. Arī viņa bulta novirzīsies. Ja tagad mēs aizveram divus elektrometrus ar stieni uz dielektriskiem rokturiem - viņu bultiņas atgriežas sākotnējā stāvoklī. Tas liek domāt, ka kopējais vai iegūtais elektriskais lādiņš ir nulle, un tā vērtība sistēmā nemainās.

Pieredze ar diviem elektrometriem

No šejienes seko formula, kas apraksta elektriskā lādiņa saglabāšanas likumu:

Formula

Šī formula liek domāt, ka elektriskā lādiņa izmaiņas tilpumā ir līdzvērtīgas kopējai strāvai caur virsmu. To sauc arī par "nepārtrauktības vienādojumu".

Nepārtrauktības vienādojums

Un, ja mēs ejam uz ļoti mazu apjomu, mēs iegūstam maksas saglabāšanas likumu diferencētā formā.

Diferenciālā forma

Ir arī svarīgi pateikt, kā maksa un masas numurs ir saistīti. Runājot par vielu struktūru, bieži skan tādi vārdi kā molekulas, atomi, protoni un tamlīdzīgi. Tātad masas numurs ir kopējais protonu un neitronu skaits, un protonu un elektronu skaitu kodolā sauc par lādiņa numuru. Citiem vārdiem sakot, lādiņa numurs ir kodola lādiņš, un tas vienmēr ir atkarīgs no tā sastāva. Nu, elementa masa ir atkarīga no tā daļiņu skaita.

Noslēgumā mēs iesakām noskatīties videoklipu, kurā visa šī tēma tiek apskatīta sīkāk:

Tādējādi mēs īsi apskatījām jautājumus, kas saistīti ar elektrības lādiņa saglabāšanas likumu. Tas ir viens no fizikas pamatlikumiem, kā arī impulsa un enerģijas saglabāšanas likumi. Tās darbība ir nevainojama un laika gaitā, un, attīstoties tehnoloģijām, nav iespējams atspēkot tās taisnīgumu. Mēs ceram, ka pēc mūsu skaidrojuma izlasīšanas jūs sapratīsit visus šā likuma galvenos punktus!

Saistītie materiāli:

(2 balsis)
Notiek ielāde ...

2 komentāri

  • Ildars

    Laba diena! Ko nozīmē elektriskais korpuss? Paldies jau iepriekš. Paldies

    Atbildi
    • Administrators

      Labdien Droši vien jūs domājat elektriski lādētu ķermeni. Gadījumā, ja ķermenis ir elektriski neitrāls - negatīvo lādiņu skaitu līdzsvaro ar pozitīvo lādiņu skaitu, ja bilance ir salauzta - ķermenis kļūst elektriski lādēts negatīvi vai pozitīvi.

      Atbildi

Pievienojiet komentāru