Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Закон сохранения электрического заряда : полный заряд замкнутой системы, т.е. алгебраическая сумма зарядов всех тел, постоянен. Это утверждение очевидно, если в системе не происходит превращений элементарных частиц. Но закон сохранения заряда имеет более фундаментальный характер — он выполняется в любых процессах рождения и уничтожения элементарных частиц. [1]
Закон сохранения электрического заряда : в изолированной системе полная алгебраическая сумма электрических зарядов остается постояннэй; заряды могут только передаваться от одного тела другому или смещаться внутри тела. [3]
Закон сохранения электрических зарядов : алгебраическая сумма электрических зарядов в изолированной системе сохраняется постоянной. Закон сохранения барионного заряда говорит о том, что для ба-рионов ( например, нейтронов, протонов) в любой реакции число барио-нов в начале и в конце процесса оказывается одинаковым. [4]
Закон сохранения электрического заряда : в замкнутой ( электрически изолированной) системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. [5]
Закон сохранения электрических зарядов : алгебраическая сумма электрических зарядов в изолированной системе сохраняется постоянной. Следовательно, в нейтральном ( незаряженном) теле содержатся заряды противоположных знаков, равные по абсолютной величине. [6]
По закону сохранения электрического заряда сумма нижних индексов после реакции должна равняться их сумме до реакции. [8]
По закону сохранения электрического заряда сумма нижних индексов после реакции должна равняться их сумме до реакции. Также сумма массовых чисел, т, е, верхних индексов, после реакции должна равняться их сумме до реакции. [9]
По закону сохранения электрического заряда сумма нижних индексов после реакции должна равняться их сумме до реакции. [10]
Так выражается закон сохранения электрического заряда в дифференциальной форме. [11]
При этом закон сохранения электрического заряда требует, чтобы одновременно появлялись частицы, несущие положительный заряд. [13]
Математическую формулировку закона сохранения электрического заряда получим, если рассмотрим незамкнутую систему. [14]
Отметим, что закон сохранения электрического заряда тесно связан с релятивистской инвариантностью заряда. Действительно, если бы величина заряда зависела от его скорости, то, приведя в движение заряды одного какого-то знака, мы изменили бы суммарный заряд изолированной системы. [15]
Электрические заряды. Способы получения зарядов. Закон сохранения электрического заряда — презентация онлайн
1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда
Все тела в природе образованы из атомов или молекул, которые, в свою очередь, состоят из ядер и электронов, обладающих электрическим зарядом.
Электрический заряд является феноменологической характеристикой свойств элементарных частиц и их взаимодействий.
Рис. 1.2. Два отрицательных заряда отталкиваются, отрицательный и положительный заряды притягиваются, два положительных заряда отталкиваются
Заряд электронов считается отрицательным, заряд протонов — положительным. Входящие в состав ядер нейтроны электрического заряда не имеют. Силы электрического взаимодействия связывают ядро и электроны в единую устойчивую систему — атом.
Наименьший по величине электрический заряд, экспериментально обнаруженный в природе, — заряд электрона. Заряд протона точно равен ему по величине и противоположен по знаку:
Электрический заряд протона , называют элементарным зарядом.
где N — целое число. О дискретности возможных значений электрического заряда принято говорить как о квантовании электрического заряда.
Многочисленные эксперименты доказали, что имеет место закон сохранения электрического заряда:
В любой электроизолированной системе заряженных тел суммарный электрический заряд сохраняется:
Электроизолированной принято называть такую физическую систему, граничную поверхность которой заряженные частицы пересекать не могут. Поэтому во многих случаях, в частности, при выводе уравнений, являющихся интегральной или дифференциальной формой записи закона сохранения заряда весьма полезна такая его формулировка:
Единственным способом изменения заряда любой физической системы является внесение в систему заряженных частиц через её граничную поверхность.
Очевидно, что «вносить» в систему или «выносить» из системы заряженные частицы — в алгебраическом смысле одно и то же. Отметим также, что подобный подход оказывается продуктивным и при записи других законов сохранения: энергии, импульса, момента импульса и т. п.
На микроскопическом уровне закон сохранения заряда следует из анализа реакций между элементарными частицами и, конечно, ядерных реакций. Возьмем, например, альфа-распад изотопа урана (рис. 1.3):
Атомный номер Z ядра урана равен 92, что означает, что в ядре находится 92 протона, то есть его заряд равен qU = 92e. У тория Z = 90, то есть заряд его ядра qTh=90e, а для гелия Z = 2 и qHe = 2e. Выполнение равенства
Электричество и магнетизм
Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
Зако́н сохране́ния электри́ческого заря́да гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.
На основании многочисленных опытов Кулон установил следующий закон:
Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:
Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
Если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки 1 в точку 2 вдоль произвольной траектории (рис. 132) перемещается другой точечный заряд Q0, то сила, приложенная к заряду, совершает работу. Работа силы F на элементарном перемещении dl равна
Работа при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2
не зависит от траектории перемещения, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Следовательно, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы — консервативными.
Из формулы (83.1) следует, что работа, совершаемая при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по любому замкнутому пути L, равна нулю, т.е.
Если в качестве заряда, переносимого в электростатическом поле, взять единичный точечный положительный заряд, то элементарная работа сил поля на пути dlравна Е dl = El dl, где El = Ecosa — проекция вектора Е на направление элементарного перемещения. Тогда формулу (83.2) можно записать в виде
Формула (83.3) справедлива только для электростатического поля. В дальнейшем будет показано, что для поля движущихся зарядов условие (83.3) не выполняется (для него циркуляция вектора напряженности отлична от нуля).
где — потенциал, создаваемый зарядом в той точке, в которую перемещается заряд . Аналогично работа переноса заряда из бесконечности в точку, удаленную от на , равна
где — потенциал, создаваемый зарядом в той точке, в которую перемещается заряд . Значение работ в обоих случаях одинаковы, и каждое из них выражает энергию системы
Для того чтобы в выражение энергии системы оба заряда входили симметрично, запишем его следующим образом:
Эта формула дает энергию системы двух зарядов. Перенесем из бесконечности еще один заряд и поместим его в точку, находящуюся на расстоянии от и от . При этом совершим работу
где — потенциал, создаваемый зарядами и в той точке, в которую мы поместили заряд . В сумме с или работа будет равна энергии трех зарядов:
Добавляя к системе Зарядов последовательно и т.д., можно убедиться в том, что в случае n зарядов потенциальная энергия системы равна
