Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Електрическият заряд е способността на телата да бъдат източник на електромагнитни полета. Това е енциклопедичната дефиниция на важна електрическа стойност. Основните закони, свързани с него, са законите на Кулон и опазването на заряда. В тази статия ще разгледаме закона за запазване на електрическия заряд, ще се опитаме да дадем проста дефиниция и да предоставим всички необходими формули.Понятието "електрически заряд" е въведено за пръв път през 1875 година. Формулировката на закона на Кулон посочва, че силата, която действа между две заредени частици, е насочена в права линия, пропорционална на заряда и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.
Това означава, че чрез премахване на таксите с 2 пъти, силата на тяхното взаимодействие ще намалее с четири пъти. Ето как изглежда във векторна форма:
Граница на приложимост на горепосоченото:
- точкови заряди;
- равномерно натоварени тела;
- неговият ефект е валиден на големи и малки разстояния.
Заслугите на Чарлз Кулон в развитието на съвременната електротехника са големи, но се обръщаме към основната тема на статията - закона за опазване на заряда. Той твърди, че сумата на всички заредени частици в затворена система е непроменена. С прости думи, таксите не могат да възникнат или изчезнат точно така. В същото време тя не се променя във времето и може да бъде измерена (или разделена, квантована) от части, които са кратни на елементарен електрически заряд, т.е. електрон.
Но помнете, че в изолирана система новите заредени частици възникват само под влияние на определени сили или в резултат на някои процеси. Така например йони възникват в резултат на йонизация на газове.
Ако сте загрижени за въпроса, кой и кога е законът за запазване на таксата е отворен? Това беше потвърдено през 1843 г. от велик учен Майкъл Фарадей. В експерименти, потвърждаващи закона за съхранение, броят на зарядите се измерва с електромери, като външният му вид е показан на фигурата по-долу:
Но ние ще потвърдим нашите думи с практика. Вземете два електромера, сложете метален диск върху пръчката на един, покрийте го с кърпа. Сега имаме нужда от друг метален диск на диелектричната дръжка. Неговите три са за диск, разположен на електромер, и те електрифицират. Когато дискът с диелектричната ръкохватка е отстранен - електромерът ще покаже колко е станал зареденият, с диелектричната ръкохватка ще докосваме втория електромер. Стрелата му също ще се отклони. Ако сега затворим двата електромера с пръчката към диелектричните дръжки, стрелките им ще се върнат в първоначалното си положение. Това предполага, че общият или полученият електрически заряд е нула, а стойността му в системата остава същата.
Следователно следва формула, описваща закона за запазване на електрическия заряд:
Следната формула казва, че промяната в електрическия заряд в обем е еквивалентна на общия ток през повърхността. Това се нарича още "уравнение за непрекъснатост".
И ако отидете на много малък обем, ще получите закона за запазване на заряда в диференциална форма.
Също така е важно да се каже как са свързани зарядът и масовото число. Когато говорим за структурата на веществата, тези думи като молекули, атоми, протони и други подобни често звучат. Така масовото число е общият брой на протоните и неутроните, а броят на протоните и електроните в ядрото се нарича номер на заряда. С други думи, номерът на заряда се нарича ядрен заряд и винаги зависи от неговия състав. Е, масата на един елемент зависи от броя на неговите частици.
И накрая, препоръчваме ви да гледате видеоклипа, който обхваща цялата тема по-подробно:
Така накратко разгледахме въпроси, 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. Неговото действие е безупречно, а с течение на времето и развитието на технологиите не е възможно да се опровергае неговата справедливост. Надяваме се, че след като прочетете нашето обяснение, ще разберете всички ключови точки на този закон!
Материали по темата:
- Законите на Фарадей в химията и физиката
- Какво е самоиндукция
- Gimlet правило, дясна и лява ръка