Quelle est la loi de conservation de la charge

Une charge électrique est la capacité des corps à être une source de champs électromagnétiques. Voici à quoi ressemble la définition encyclopédique d'une quantité électrique importante. Les principales lois qui lui sont associées sont la loi de Coulomb et la conservation des charges. Dans cet article, nous examinerons la loi de conservation de la charge électrique, nous essaierons de donner une définition en termes simples et de fournir toutes les formules nécessaires.

Le concept de "charge électrique»Introduit pour la première fois en 1875. Libellé loi pendant affirme que la force qui agit entre deux particules chargées dirigées en ligne droite est directement proportionnelle à la charge et inversement proportionnelle au carré de la distance entre elles.

Cela signifie que, après avoir supprimé les charges de 2 fois, la force de leur interaction diminuera de quatre fois. Et voici à quoi cela ressemble sous forme vectorielle:

La force agissant entre deux particules chargées

La limite d'applicabilité de ce qui précède:

  • frais ponctuels;
  • corps uniformément chargés;
  • son effet est valable sur de grandes et petites distances.

Les mérites de Charles Coulomb dans le développement de l'électrotechnique moderne sont grands, mais passons au sujet principal de l'article - la loi de conservation de la charge. Il affirme que la somme de toutes les particules chargées dans un système fermé est inchangée. En termes simples, les charges ne peuvent pas surgir ou disparaître comme ça. De plus, il ne change pas dans le temps et il peut être mesuré (ou divisé, quantifié) par des parties qui sont des multiples d'une charge électrique élémentaire, c'est-à-dire un électron.

Mais rappelez-vous que dans un système isolé, de nouvelles particules chargées n'apparaissent que sous l'influence de certaines forces ou à la suite de processus. Ainsi, les ions apparaissent par exemple à la suite de l'ionisation gazeuse.

Si la question vous préoccupe, par qui et quand la loi de conservation des charges est-elle ouverte? Il a été confirmé en 1843 par le grand scientifique - Michael Faraday. Dans les expériences confirmant la loi de conservation, le nombre de charges est mesuré par des électromètres, son apparence est montrée dans la figure ci-dessous:

Électromètre

Mais nous confirmerons nos paroles avec la pratique. Prenez deux électromètres, placez un disque métallique sur la tige d'un, recouvrez-le de tissu. Maintenant, nous avons besoin d'un autre disque métallique sur la poignée diélectrique. Ses trois sont sur un disque allongé sur un électromètre et ils sont électrifiés. Lorsque le disque avec la poignée diélectrique est retiré - l'électromètre montrera à quel point il est devenu chargé, avec le disque avec la poignée diélectrique, nous touchons le deuxième électromètre. Sa flèche va également dévier. Si maintenant nous fermons deux électromètres avec une tige sur les poignées diélectriques - leurs flèches reviennent à leur position d'origine. Cela suggère que la charge électrique totale ou résultante est nulle et que sa valeur dans le système reste la même.

Expérience avec deux électromètres

D'ici suit la formule décrivant la loi de conservation de la charge électrique:

Formule

La formule suivante suggère qu'un changement de la charge électrique dans le volume est équivalent au courant total à travers la surface. Ceci est aussi appelé «équation de continuité».

Équation de continuité

Et si nous allons à un très petit volume, nous obtenons la loi de conservation de la charge sous une forme différentielle.

Forme différentielle

Il est également important de dire comment la charge et le nombre de masse sont liés. Quand on parle de la structure des substances, des mots comme des molécules, des atomes, des protons et similaires sonnent souvent. Ainsi, le nombre de masse est le nombre total de protons et de neutrons, et le nombre de protons et d'électrons dans le noyau est appelé le nombre de charges. En d'autres termes, le nombre de charges est la charge du noyau et il dépend toujours de sa composition. Eh bien, la masse d'un élément dépend du nombre de ses particules.

En fin de compte, nous vous recommandons de regarder une vidéo sur laquelle tout ce sujet est examiné plus en détail:

Ainsi, nous avons brièvement examiné les questions liées à la loi de conservation de la charge électrique. C'est l'une des lois fondamentales de la physique avec les lois de conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie. Son action est impeccable et dans le temps et le développement de la technologie ne réfute pas sa justice. Nous espérons qu'après avoir lu notre explication, vous comprendrez tous les points clés de cette loi!

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2 commentaires

  • Ildar

    Bonne journée! Que signifie un corps électrique? Merci d'avance. Je vous remercie

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    • Admin

      Bonjour Vous voulez probablement dire un corps chargé électriquement. Dans le cas où le corps est électriquement neutre - le nombre de charges négatives est équilibré par le nombre de charges positives, si l'équilibre est rompu - le corps devient électriquement chargé négativement ou positivement.

      Répondre

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