Batas ng Conservation ng Electric Charge

Anuman ang mangyari sa mundo, mayroong isang tiyak na kabuuang singil ng kuryente sa uniberso, na ang laki nito ay palaging nananatiling hindi nagbabago. Kahit na ang singil para sa ilang kadahilanan ay hindi na umiral sa isang lugar, tiyak na mapupunta ito sa ibang lugar. Nangangahulugan ito na ang singil ay hindi maaaring mawala magpakailanman.

Ang katotohanang ito ay itinatag at inimbestigahan ni Michael Faraday. Minsan ay nagtayo siya ng isang malaking guwang na metal na bola sa kanyang laboratoryo, sa panlabas na ibabaw kung saan ikinabit niya ang isang ultra-sensitive na galvanometer. Ang laki ng bola ay naging posible upang ilagay ang isang buong laboratoryo sa loob nito.

At ganoon din si Faraday. Sinimulan niyang dalhin sa bola ang pinaka-iba't ibang kagamitang elektrikal sa kanyang pagtatapon, at pagkatapos ay nagsimulang mag-eksperimento. Dahil nasa bola, sinimulan niyang kuskusin ang mga glass rod na may balahibo, simulan ang mga electrostatic machine, atbp. Ngunit gaano man kahirap sinubukan ni Faraday, hindi tumaas ang singil ng bola. Sa anumang paraan ay nagawa ng siyentipiko na lumikha ng isang singil.

At naiintindihan namin ito dahil kapag kinuskos mo ang isang glass rod na may balahibo, kahit na ang baras ay nakakuha ng isang positibong singil, ang balahibo ay agad na nakakakuha ng negatibong singil sa parehong halaga, at ang kabuuan ng singil sa balahibo at ang baras ay zero. .

Ang isang galvanometer sa labas ng bola ay tiyak na magpapakita ng katotohanan ng isang pagbabago sa singil kung ang isang "dagdag" na singil ay lumitaw sa laboratoryo ni Faraday, ngunit walang ganoong uri ang nangyari. Nai-save ang buong singil.

Isa pang halimbawa. Ang neutron sa una ay isang uncharged particle, ngunit ang neutron ay maaaring mabulok sa isang proton at isang electron. At kahit na ang neutron mismo ay neutral, iyon ay, ang singil nito ay zero, ang mga particle na ipinanganak bilang isang resulta ng pagkabulok nito ay nagdadala ng mga singil sa kuryente ng kabaligtaran na tanda at katumbas ng bilang. Ang kabuuang singil ng uniberso ay hindi nagbago sa lahat, ito ay nananatiling pare-pareho.

Ang isa pang halimbawa ay isang positron at isang elektron. Ang positron ay ang antiparticle ng electron, mayroon itong kabaligtaran na singil ng electron at mahalagang salamin na imahe ng elektron. Sa sandaling magkita sila, ang electron at positron ay puksain ang isa't isa bilang isang gamma-quantum (electromagnetic radiation) ay ipinanganak, ngunit ang kabuuang singil ay muling nananatiling hindi nagbabago. Ang baligtad na proseso ay totoo din (tingnan ang figure sa itaas).

Ang batas ng pag-iingat ng singil sa kuryente ay nabuo tulad ng sumusunod: ang algebraic na kabuuan ng mga singil ng isang electrically closed system ay conserved. O tulad nito: sa bawat pakikipag-ugnayan ng mga katawan, ang kanilang kabuuang singil sa kuryente ay nananatiling hindi nagbabago.

Mga pagbabago sa singil ng kuryente sa mga bahagi (quantized)

Ang singil ng kuryente ay may kakaibang katangian—palagi itong nagbabago sa mga bahagi. Isaalang-alang ang isang sisingilin na particle. Ang singil nito ay maaaring, halimbawa, isang bahagi ng singil o dalawang bahagi ng singil, minus isa o minus dalawang bahagi.Ang elementarya (minimum na aktwal na umiiral na pangmatagalan na mga particle) na negatibong singil ay may elektron.

Ang singil ng elektron ay 1.602 176 6208 (98) x 10-19 Pendant. Ang halaga ng singil na ito ay ang pinakamababang bahagi (isang dami ng singil sa kuryente). Ang mga minutong piraso ng electric charge ay maaaring lumipat sa iba't ibang halaga mula sa isang lugar sa kalawakan patungo sa isa pa, ngunit ang kabuuang singil ay palaging at saanman natipid, at sa prinsipyo ay maaaring masukat bilang ang bilang ng mga minutong piraso na ito.

Ang mga singil sa kuryente ay pinagmumulan ng mga electric at magnetic field

Ito ay nagkakahalaga ng noting na ang mga electric charges ay pinagmumulan ng electric at magnetic field… Samakatuwid, ginagawang posible ng electrical approach na matukoy ang halaga ng singil sa isa o isa pa sa mga carrier nito. Gayundin, ang singil ay isang sukatan ng pakikipag-ugnayan ng isang naka-charge na katawan sa isang electric field. Bilang resulta, ang kuryente ay maaaring pagtalunan bilang isang phenomenon na nauugnay sa mga singil sa pahinga (static na kuryente, electric field) o gumagalaw (kasalukuyan, magnetic field).