Legea conservării sarcinii electrice
Orice s-ar întâmpla în lume, există o anumită sarcină electrică totală în univers, a cărei dimensiune rămâne întotdeauna neschimbată. Chiar dacă taxa din anumite motive încetează să mai existe într-un loc, cu siguranță va ajunge în alt loc. Aceasta înseamnă că taxa nu poate dispărea pentru totdeauna.
Acest fapt a fost stabilit și investigat de Michael Faraday. Odată a ridicat o minge uriașă de metal goală în laboratorul său, la suprafața exterioară căreia a conectat un galvanometru ultra-sensibil. Dimensiunea mingii a făcut posibilă plasarea unui întreg laborator în interiorul acesteia.
La fel și Faraday. A început să aducă în minge cele mai variate echipamente electrice de care dispunea, apoi a început să experimenteze. Fiind în minge, a început să frece tije de sticlă cu blană, să pornească mașini electrostatice etc. Dar oricât de mult a încercat Faraday, încărcarea mingii nu a crescut. În niciun caz, omul de știință nu a reușit să creeze o taxă.
Și înțelegem asta pentru că atunci când freci o tijă de sticlă cu o blană, chiar dacă tija primește o sarcină pozitivă, blana primește imediat o sarcină negativă cu aceeași cantitate, iar suma încărcăturii de pe blană și tija este zero. .
Un galvanometru în afara mingii ar reflecta cu siguranță faptul unei schimbări în sarcină dacă în laboratorul lui Faraday ar apărea o încărcare „în plus”, dar nu s-a întâmplat nimic de acest fel. Încărcarea completă este salvată.
Alt exemplu. Un neutron este inițial o particulă neîncărcată, dar un neutron se poate descompune într-un proton și un electron. Și deși neutronul în sine este neutru, adică sarcina lui este zero, particulele născute ca urmare a dezintegrarii sale poartă sarcini electrice de semn opus și egale ca număr. Încărcarea totală a universului nu s-a schimbat deloc, ea rămâne constantă.
Un alt exemplu este un pozitron și un electron. Pozitronul este antiparticula electronului, are sarcina opusă electronului și este în esență o imagine în oglindă a electronului. Odată ce se întâlnesc, electronul și pozitronul se anihilează reciproc pe măsură ce ia naștere un gamma-cuantic (radiație electromagnetică), dar încărcătura totală rămâne din nou neschimbată. Procesul invers este de asemenea adevărat (vezi figura de mai sus).
Legea conservării sarcinii electrice se formulează astfel: se conservă suma algebrică a sarcinilor unui sistem închis electric. Sau cam așa: cu fiecare interacțiune a corpurilor, sarcina lor electrică totală rămâne neschimbată.
Modificări ale sarcinii electrice în părți (cuantizate)
Sarcina electrică are o proprietate neobișnuită - se schimbă întotdeauna în părți. Luați în considerare o particulă încărcată. Sarcina sa poate fi, de exemplu, o parte din sarcină sau două părți ale încărcăturii, minus una sau minus două părți.O sarcină negativă elementară (minimum de particule cu viață lungă existente) are un electron.
Sarcina electronului este 1,602 176 6208 (98) x 10-19 Pendant. Această cantitate de sarcină este partea minimă (un cuantum de sarcină electrică). Bucățile minuscule de sarcină electrică se pot deplasa în cantități variabile dintr-un loc în altul în spațiu, dar sarcina totală este întotdeauna și peste tot conservată și, în principiu, poate fi măsurată ca numărul acestor bucăți minuscule.
Sarcinile electrice sunt surse de câmpuri electrice și magnetice
Este de remarcat faptul că sarcinile electrice sunt surse de câmpuri electrice și magnetice… Prin urmare, abordarea electrică face posibilă determinarea cantității de sarcină pe unul sau altul dintre purtătorii săi. De asemenea, sarcina este o măsură a interacțiunii unui corp încărcat cu un câmp electric. Ca urmare, electricitatea poate fi argumentată a fi un fenomen asociat cu sarcinile în repaus (electricitate statică, câmp electric) sau în mișcare (curent, câmp magnetic).