Wat is de wet van behoud van lading

Een elektrische lading is het vermogen van lichamen om een ​​bron van elektromagnetische velden te zijn. Zo ziet de encyclopedische definitie van een belangrijke elektrische grootheid eruit. De belangrijkste wetten die ermee verbonden zijn, zijn de Coulomb-wet en het behoud van lasten. In dit artikel gaan we in op de wet van behoud van elektrische lading, proberen we in eenvoudige bewoordingen een definitie te geven en alle benodigde formules te geven.

Het concept van "elektrische lading»Hierin voor het eerst geïntroduceerd in 1875. Formulering hanger wet beweert dat de kracht die inwerkt tussen twee in een rechte lijn gerichte geladen deeltjes recht evenredig is met de lading en omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de afstand daartussen.

Dit betekent dat, nadat de ladingen 2 keer zijn verwijderd, de kracht van hun interactie met vier keer zal afnemen. En zo ziet het eruit in vectorvorm:

De kracht tussen twee geladen deeltjes

De toepasselijkheidslimiet van het bovenstaande:

  • puntlasten;
  • gelijkmatig geladen lichamen;
  • het effect is geldig op grote en kleine afstanden.

De verdiensten van Charles Coulomb bij de ontwikkeling van moderne elektrotechniek zijn groot, maar laten we verder gaan met het hoofdonderwerp van het artikel - de wet van behoud van lading. Hij stelt dat de som van alle geladen deeltjes in een gesloten systeem onveranderd is. Eenvoudig gezegd: ladingen kunnen niet zomaar ontstaan ​​of verdwijnen. Bovendien verandert het niet in de tijd en kan het worden gemeten (of gedeeld, gekwantificeerd) door delen die veelvouden zijn van een elementaire elektrische lading, dat wil zeggen een elektron.

Maar onthoud dat in een geïsoleerd systeem nieuwe geladen deeltjes alleen ontstaan ​​onder invloed van bepaalde krachten of als gevolg van processen. Er ontstaan ​​dus ionen als gevolg van bijvoorbeeld gasionisatie.

Als u zich zorgen maakt over de vraag, door wie en wanneer is de wet van instandhouding van kosten open? Het werd in 1843 bevestigd door de grote wetenschapper - Michael Faraday. In experimenten die de instandhoudingswet bevestigen, wordt het aantal ladingen gemeten door elektrometers, het uiterlijk wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding:

Electrometer

Maar we zullen onze woorden met oefening bevestigen. Neem twee elektrometers, leg een metalen schijf op de stang van één, bedek deze met een doek. Nu hebben we nog een metalen schijf nodig op het diëlektrische handvat. Zijn drieën zitten op een schijf op een elektrometer en ze zijn geëlektrificeerd. Wanneer de schijf met de diëlektrische handgreep wordt verwijderd - de elektrometer laat zien hoe geladen deze is geworden, met de schijf met de diëlektrische handgreep raken we de tweede elektrometer aan. Zijn pijl zal ook afwijken. Als we nu twee elektrometers sluiten met een staaf op diëlektrische handvatten - keren hun pijlen terug naar hun oorspronkelijke positie. Dit suggereert dat de totale of resulterende elektrische lading nul is en dat de waarde in het systeem hetzelfde blijft.

Ervaring met twee elektrometers

Hier volgt de formule die de wet van behoud van elektrische lading beschrijft:

Formule

De volgende formule suggereert dat een verandering in de elektrische lading in het volume gelijk is aan de totale stroom door het oppervlak. Dit wordt ook wel de 'continuïteitsvergelijking' genoemd.

Continuïteitsvergelijking

En als we overgaan op een zeer klein volume, krijgen we de wet van behoud van lading in een differentiële vorm.

Differentiële vorm

Het is ook belangrijk om te vertellen hoe de lading en het massagetal met elkaar in verband staan. Als we het hebben over de structuur van stoffen, klinken vaak woorden als moleculen, atomen, protonen en dergelijke. Het massagetal is dus het totale aantal protonen en neutronen, en het aantal protonen en elektronen in de kern wordt het ladingsnummer genoemd. Met andere woorden, het ladingsnummer is de lading van de kern en hangt altijd af van de samenstelling. Welnu, de massa van een element hangt af van het aantal deeltjes.

Uiteindelijk raden we aan om een ​​video te bekijken waarin dit hele onderwerp in meer detail wordt onderzocht:

Daarom hebben we kort gekeken naar kwesties in verband met de wet van behoud van elektrische lading. Het is een van de fundamentele wetten van de natuurkunde, samen met de wetten van behoud van impuls en energie. Zijn optreden is onberispelijk en na verloop van tijd en de ontwikkeling van technologie weerlegt zijn rechtvaardigheid niet. We hopen dat u na het lezen van onze uitleg alle kernpunten van deze wet zult begrijpen!

Gerelateerde materialen:

(2 stemmen)
Bezig met laden ...

2 opmerkingen

  • Ildar

    Goede dag! Wat betekent een elektrisch lichaam? Alvast bedankt. Dank je wel

    Antwoord
    • Admin

      Hallo Waarschijnlijk bedoel je een elektrisch geladen lichaam. In het geval dat het lichaam elektrisch neutraal is - het aantal negatieve ladingen wordt gecompenseerd door het aantal positieve ladingen, als de balans wordt verbroken - wordt het lichaam elektrisch negatief of positief geladen.

      Antwoord

Voeg een opmerking toe