+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

В Каких Случаях Выполняется Закон Сохранения Заряда

Содержание

В каких случаях выполняется закон сохранения заряда

В Каких Случаях Выполняется Закон Сохранения Заряда

Цель урока: ознакомить учащихся с электрическими взаимодействиями; разъяснить им физический смысл закона сохранения заряда и закона Кулона.

Первые шаги к разгадке природы электричества были сделаны во время изучения электрических разрядов, которые возникают между разноименно заряженными телами. Такие разряды напоминают крошечную молнию.

Для того чтобы понять появление всех этих искр, ознакомимся с одним из электрических явлений.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД 8 класс физика взаимодействие зарядов

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему – обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Контрольная работа по теме «Строение атома и атомного ядра»

Цель урока: ознакомить учащихся с электрическими взаимодействиями; разъяснить им физический смысл закона сохранения заряда и закона Кулона. Первые шаги к разгадке природы электричества были сделаны во время изучения электрических разрядов, которые возникают между разноименно заряженными телами.

Такие разряды напоминают крошечную молнию. Для того чтобы понять появление всех этих искр, ознакомимся с одним из электрических явлений. Возьмем пластмассовый гребешок или авторучку и проведем ею несколько раз по сухим волосам или шерстяному свитеру.

Как не странно, но после такого простого действия пластмасса приобретет нового свойства: начнет притягивать мелкие кусочки бумаги, другие легкие предметы и даже тонкие струйки воды.

В XVII веке немецкий ученый Отто фон Герике обнаружил, что электрическая взаимодействие может быть не только притягуванням, но и отталкиванием. В начале XVIII века французский ученый Шарль Дюфе объяснил притяжение и отталкивание наэлектризованных тел существованием двух типов электрических зарядов:.

Тела, имеющие способность к электрических взаимодействий, называют наелектризованими. Если наэлектризованное тело, говорят, что оно имеет электрический заряд.

Заряды разных типов назвали положительными и отрицательными. Тела, не имеющие электрического заряда, называют незаряженными, или электрически нейтральными.

Но иногда и такие тела обладают способностью к электрическим взаимодействиям. Во время электризации тело потеряло часть своих электронов, заряжается положительно, а тело приобрело лишних электронов – отрицательно. Общее же количество электронов в этих телах остается неизменной.

Этот закон не утверждает, что суммарные заряды всех положительно заряженных и всех отрицательно заряженных частиц должны каждый отдельно храниться.

Во время ионизации атома в системе образуются две частицы: положительно заряженный ион и отрицательно заряженный электрон. Суммарные положительный и отрицательный заряды при этом увеличиваются, же полный электрический заряд остается неизменным.

Нетрудно увидеть, что всегда сохраняется разница между общим числом всех положительных и отрицательных зарядов. Закон сохранения электрического заряда выполняется и тогда, когда заряженные частицы испытывают превращения.

Так, во время столкновения двух нейтральных не имеют электрического заряда частиц могут рождаться заряженные частицы, однако алгебраическая сумма зарядов порожденных частиц при этом равна нулю: вместе с положительно заряженными частицами рождаются и отрицательно заряженные.

Французский ученый Шарль Кулон исследовал, как зависит сила взаимодействия между заряженными телами от значений зарядов тел и от расстояния между ними. В своих опытах Кулон не учитывал размеры тел, которые взаимодействуют.

Заряд, помещенный на теле, размеры которого малы по сравнению с расстояниями до других тел, с которыми оно взаимодействует, называют точечным зарядом. Закон Кулона, открытый p. Он является фундаментальным законом, то есть установленный с помощью эксперимента и не вытекает ни из какого другого закона природы.

Значение коэффициента пропорциональности k зависит от выбора системы единиц. Почему притяжение кусочков бумаги натертым расческой нельзя объяснить действием сил тяжести, упругости и веса?

Зависит ли сила электрического взаимодействия от расстояния между заряженными телами? Подтвердите ваш ответ примером. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

Две одинаковые металлические шарики, заряженные равными по модулю, но разноименными зарядами. После соприкосновения шариков их вернули в первоначальное положение.

Во сколько раз изменилась сила взаимодействия? Две одинаковые металлические шарики с зарядами q и 3 q расположены на расстоянии, которое намного превышает радиусы шариков. Во сколько раз изменилась сила электрического взаимодействия между шариками?

Почему электрическое отталкивание обнаружили почти через две тысячи лет после того, как было обнаружено притяжения? Два тела испытывают электрического притяжения, если заряжен только одно из тел, причем зарядом любого знака.

А электрическое отталкивание проявляет себя только тогда, когда оба тела заряжены, причем обязательно одноименно. Когда с первой капельки миллиард электронов переместили на вторую, между ними возникла сила электрического взаимодействия.

Сколько электронов необходимо переместить с первой капельки на вторую, чтобы эта сила увеличилась в 4 раза? На каком расстоянии находятся друг от друга точечные заряды 4 и 6 нКл, если сила их взаимодействия равна 6 мН?

После соприкосновения шариков их развели на предыдущую расстояние. Во сколько раз изменился модуль силы взаимодействия между ними? Пусть расстояние между шариками равна r. Тогда модуль силы взаимодействия между ними изменился от к Здесь q – заряд каждого из шариков после соприкосновения.

На шелковой нитке висят два заряженных шарика массой 20 мг каждая см. Модули зарядов шариков 1,2 нКл. Расстояние между шариками 1 см. Чему равна сила натяжения нити в точках А и В? Рассмотрите случаи одноименных и разноименных зарядов.

Ответ: сила натяжения нити в точке А равна 0,39 мН; В точке В для одноименных зарядов 0,33 мН, а для разноименных – 66 мкН. Тип урока: урок изучения нового материала.

Взаимодействие наэлектризованных тел. Закон Кулона Изучение нового материала 30 мин. Электрические взаимодействия. Закон сохранения электрического заряда.

Закон Кулона Закрепление изученного материала 10 мин. Качественные вопросы. Электрические взаимодействия Первые шаги к разгадке природы электричества были сделаны во время изучения электрических разрядов, которые возникают между разноименно заряженными телами.

Закон сохранения электрического заряда Во время электризации тело потеряло часть своих электронов, заряжается положительно, а тело приобрело лишних электронов – отрицательно. Закон Кулона Французский ученый Шарль Кулон исследовал, как зависит сила взаимодействия между заряженными телами от значений зарядов тел и от расстояния между ними.

Единица электрического заряда в СИ названа в честь Кулона – это 1 кулон Кл. Как можно определить, заряженные тела?

В каких случаях заряженные тела притягиваются, а в каких – отталкиваются? При каких условиях выполняется закон сохранения электрического заряда?

От чего зависит электрическая сила взаимодействия заряженных тел? В чем сходство и различие закона всемирного тяготения и закона Кулона? Второй уровень 1. С помощью какого опыта можно проиллюстрировать закон сохранения электрического заряда?

Качественные вопросы 1. Можно ли наэлектризовать эбонитовую палочку трением о эбонитовую пластинку? Учимся решать задачи 1. Решение Два тела испытывают электрического притяжения, если заряжен только одно из тел, причем зарядом любого знака.

Решение Пусть расстояние между шариками равна r. Следовательно, Ответ: уменьшился в 1,25 раза. Назад Вперед. Уроки Физики. Все предметы. ВНО Конспекты уроков. Опорные конспекты.

Учебники PDF. Учебники онлайн. Библиотека PDF. Справочник школьника. Мастер-класс для школьника. Закон Кулона. Учимся решать задачи.

В каких случаях выполняется закон сохранения электрического заряда

Академ может предоставляться только при уважительной и весомой причине, подтвержденной документально. За пять или шесть лет обучения в вузе жизнь может преподнести немало сюрпризов. Поэтому лучшим решением, так называемой передышкой в учебе, для студента нередко становится именно академический, причины которого могут быть разнообразными.

Где надо поместить третий заряд, чтобы он оказался в равновесии? Найти: r 1 -? Точка, где надо поместить третий заряд q положительный или отрицательный лежит на линии, соединяющей эти заряды.

Вид занятия практическая работа с элементами опроса. Закон Кулона”;. Материально-техническое оснащение урока :. Учебно-методическое оснащение урока:.

В каких случаях дают академический отпуск

Закон сохранения заряда выполняется абсолютно точно. На данный момент его происхождение объясняют следствием принципа калибровочной инвариантности [1] [2]. Требование релятивистской инвариантности приводит к тому, что закон сохранения заряда имеет локальный характер: изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу.

В изначальной формулировке был бы возможен следующий процесс: заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой. То есть был бы отрезок времени, в течение которого заряд не сохраняется. Требование локальности позволяет записать закон сохранения заряда в дифференциальной и интегральной форме.

Физическая теория утверждает, что каждый закон сохранения основан на соответствующем фундаментальном принципе симметрии. Со свойствами симметрий пространства-времени связаны законы сохранения энергии , импульса и момента импульса.

Законы сохранения электрического, барионного и лептонного зарядов связаны не со свойствами пространства-времени, а с симметрией физических законов относительно фазовых преобразований в абстрактном пространстве квантовомеханических операторов и векторов состояний.

Повторительно-обобщающий урок по теме: Электростатика

Здесь вы найдете подходящего репетитора быстро, удобно и бесплатно. Мы всегда рады проконсультировать Вас по вопросам образования. Задайте свои вопросы профессионалам. Совет 1.

Разделы: Физика. Цели: Выделить основные структурные элементы знаний по теме: “Электростатика”.

На рисунке изображены схемы четырёх атомов. Электроны изображены в виде чёрных точек. В каком из приведённых ниже уравнений ядерных реакций нарушен закон сохранения массового числа?

Учебно-методический комплекс по теме Решение задач по закону Кулона

Мы предполагаем, что вам понравилась эта презентация. Чтобы скачать ее, порекомендуйте, пожалуйста, эту презентацию своим друзьям в любой соц. Кнопочки находятся чуть ниже. Презентация была опубликована 4 года назад пользователем Анфиса Васькова.

Закон сохранения заряда подтверждается и простыми опытами по электризации тел. Укрепим на стержне электромера металлический диск и, положив на него прослойку из сукна, поставим сверху еще один такой же диск, но с ручкой из диэлектрика.

Совершив несколько движений верхним диском по изоляционной прослойке, уберем его в сторону. Мы увидим, что стрелка электромера отклонится, свидетельствуя о появлении на сукне и соприкасающемся с ним диске электрического заряда.

Стрелка этого электромера отклонится примерно на такой же угол, что и стрелка первого электромера.

Решение задач по теме : «Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона» – презентация

Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда закономерность, его можно именовать не законом , а принципом сохранения энергии.

С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер , закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимости законов физики от момента времени, в который рассматривается система.

В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы.

При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря, различающимся для разных систем. В различных разделах физики по историческим причинам закон сохранения энергии формулировался независимо, в связи с чем были введены различные виды энергии.

(ответ)(ответ) Сформулируйте и запишите закон сохранения электрического заряда. (ответ)(ответ) В каких случаях выполняется закон сохранения электрического заряда?

Тела, имеющие способность к электрических взаимодействий, называют наелектризованими. Если тело наэлектризовано, говорят, что оно имеет электрический заряд. Единица электрического заряда в СИ — кулон Кл. Существуют два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные.

Закон сохранения энергии

Степень окисления -удобное понятие для подсчета переноса электронов между атомами им можно пользоваться даже в тех случаях, когда реакция в действительности не приводит к полному удалению электрона от одного атома и полному переносу его на другой атом.

При составлении полных уравнений окислительно-восстановительных реакций должен соблюдаться закон сохранения зарядов в химической реакции электроны не создаются и не исчезают.

В обычных условиях микроскопические тела являются электрически нейтральными, потому что положительно и отрицательно заряженные частицы, которые образуют атомы, связаны друг с другом электрическими силами и образуют нейтральные системы. Если электрическая нейтральность тела нарушена, то такое тело называется наэлектризованное тело.

Закон сохранения электрического заряда

Ео Плотность зарядов линейная, поверхностная и объемная, т. Определите плотность р 1 материала шариков, если углы расхождения нитей в воздухе и в масле оказались одинаковыми. До погружения в жидкий диэлектрик, т. После погружения в жидкий диэлектрик в трансформаторное масло на каждый шарик рис.

Мы предполагаем, что вам понравилась эта презентация.

.

.

.

Источник: https://lider-yurga.ru/bankrotstvo-grazhdanina/v-kakih-sluchayah-vipolnyaetsya-zakon-sohraneniya-zaryada-1281.php

Закон сохранения электрического заряда

В Каких Случаях Выполняется Закон Сохранения Заряда

Приэлектризации тел выполняется законсохранения электрического заряда.Этот закон справедлив для замкнутойсистемы. Взамкнутой системе алгебраическая суммазарядов всех частиц остается неизменной.Если заряды частиц обозначить черезq1,q2и т.д., то

q1+ q2+ q3+… + qn= const.

Основной закон электростатики – закон кулона

Если расстояниемежду телами во много раз больше ихразмеров, то ни форма, ни размерызаряженных тел существенно не влияютна взаимодействия между ними. В такомслучае эти тела можно рассматриватькак точечные.

Силавзаимодействия заряженных тел зависитот свойств среды между заряженнымителами.

Силавзаимодействия двух точечных неподвижныхзаряженных тел в вакууме прямопропорциональна произведению модулейзаряда и обратно пропорциональнаквадрату расстояния между ними. Этусилу называют кулоновской.

,где

|q1|и |q2|- модули зарядов тел,

r– расстояние между ними,

k– коэффициент пропорциональности.

Fсилавзаимодействия

Силывзаимодействия двух неподвижных точечныхзаряженных тел направлены вдоль прямой,соединяющей эти тела.

Единица электрического заряда

Единицасилы тока – ампер.

Одинкулон (1Кл)– это заряд, проходящий за 1 с черезпоперечное сечение проводника при силетока 1 А

g[Кулон=Кл]

е=1,610-19Кл

-электрическаяпостоянная

БЛИЗКОДЕЙСТВИЕ ИДЕЙСТВИЕ НА РАССТОЯНИИ

Предположениео том, что взаимодействие между удаленнымидруг от друга телами всегда осуществляетсяс помощью промежуточных звеньев (илисреды), передающих взаимодействие отточки к точке, составляет сущностьтеории близкодействия.Распр.с конечной скоростью.

Теорияпрямого действияна расстоянии непосредственно черезпустоту. Согласно этой теории действиепередается мгновенно на сколь угоднобольшие расстояния.

Обетеории являются взаимно противоположнымидруг другу. Согласно теориидействия на расстоянии однотело действует на другое непосредственночерез пустоту и это действие передаетсямгновенно.

Теорияблизкодействия утверждает,что любое взаимодействие осуществляетсяс помощью промежуточных агентов ираспространяется с конечной скоростью.

Существованияопределенного процесса в пространствемежду взаимодействующими телами, которыйдлится конечное время, – вот главное,что отличает теорию близкодействияот теории действия на расстоянии.

Согласноидее Фарадея электрическиезаряды не действуют друг на друганепосредственно. Каждыйиз них создает в окружающем пространствеэлектрическое поле. Поле одного зарядадействует на другой заряд, и наоборот.По мере удаления от заряда поле ослабевает.

Электромагнитныевзаимодействия должны распространятсяв пространстве с конечной скоростью.

Электрическоеполе существует реально, его свойстваможно исследовать опытным путем, но мыне можем сказать из чего это поле состоит.

Оприроде электрического поля можносказать, что поле материально; оно сущ.независимо от нас, от наших знаний онем;

Полеобладает определенными свойствами,которые не позволяют спутать его счем-либо другим в окружающем мире;

Главноесвойство электрического поля – действиеего на электрические заряды с некоторойсилой;

Электрическоеполе неподвижных зарядов называютэлектростатическим.Оно не меняется со временем.Электростатическое поле создаетсятолько электрическими зарядами. Оносуществует в пространстве, окружающемэти заряды, и неразрывно с ним связано.

Напряженностьэлектрического поля.

Отношение силы, действующейна помещенный в данную точку поля заряд,к этому заряду для каждой точки поля независит от заряда и может рассматриватьсякак характеристика поля.

Напряженностьполя равна отношению силы, с которойполе действует на точечный заряд, кэтому заряду.

Напряженность поляточечного заряда.

.

Модульнапряженности поля точечного зарядаqoна расстоянииrот него равен:

.

Еслив данной точке пространства различныезаряженные частицы создают электрическиеполя, напряженности которых ит. д., то результирующая напряженностьполя в этой точке равна:

СИЛОВЫЕ ЛИНИИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛ.

НАПРЯЖЕННОСТЬПОЛЯ ЗАРЯЖЕННОГО ШАРА

Электрическоеполе, напряженность которого одинаковаво всех точках пространства, называетсяоднородным.

Густотасиловых линий больше вблизи заряженныхтел, где напряженность поля также больше.

-напряженностьполя точечного заряда.

Внутрипроводящего шара (r> R)напряженность поля равна нулю.

ПРОВОДНИКИ ВЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

Впроводниках имеются заряженные частицы,способные перемещаться внутри проводникапод влиянием электрического поля. Зарядыэтих частиц называют свободнымизарядами.

Электростатическогополя внутри проводника нет. Весьстатический заряд проводника сосредоточенна его поверхности. Заряды в проводникемогут располагаться только на егоповерхности.

Источник: https://studfile.net/preview/830910/page:3/

При каких условиях выполняется закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии выполняется при любых условиях. Этот закон является фундаментальным в физике. Если что-нибудь противоречит закону сохранения, так скорее всего это «что-нибудь» и не совсем верно или что-то не учли.

Например: условно имеем конденсатор емкостью 20 фарад и на нем приложено напряжение 100 вольт, энергия заряженного конденсатора равна 20*(1002)/2=100 000. Раздвигая пластины конденсатора и тем самым уменьшив емкость до 11 фарад энергия конденсатора станет равной 181818,2 Дж. Таким образом выполняем работу 181 818,2-100 000 = 81 818,2. Закон сохранения энергии выполняется.

Что такое закон сохранения электрического заряда

Однако вернемся из области микромира к более практичной жизни. Закон сохранения электрического заряда активно используется в расчетах электротехники. К примеру, достаточно вспомнить первое правило Кирхгофа. Фактически, оно подтверждает закон сохранения электрического заряда.

Например, в цепях переменного трехфазного тока часто используется способ соединения проводников в звезду. При этом три фазных провода соединяются в узле. Казалось бы, неизбежно короткое замыкание с ростом тока и перегоранием проводящего материала. В действительности же происходит следующее: в каждом таком узле сумма токов равна нулю.

В расчетах (условность) втекающие токи считаются положительными, а выходящие – отрицательными. Другими словами: I1+I2+I3=0, или, что также верно, I2=I1-I3 и так далее. Говоря простым языком, поступающий заряд не может превышать сумму исходящего из узла.

Если бы при подобном соединении проводников закон сохранения зарядов не работал, то фиксировалось бы накопление заряженных частиц в узле, а этого не происходит.

Ни для кого не секрет, что суммарный заряд атома равен нулю. Это происходит потому, что отрицательный потенциал всех электронов компенсируется положительным зарядом протонов в ядре. Выполняется взаимная нейтрализация, поэтому атом в целом электрически нейтрален.

Разумеется, если ему сообщить дополнительную энергию (например, нагреть материал до высоких температур или воздействовать переменным магнитным полем), то электроны на внешних орбитах (валентные) могут покидать свои «законные места».

В этом случае получается ион вещества и свободный электрон. Но, как правило, приобретенная частицей энергия излучается в виде квантов и устойчивая структура атома восстанавливается.

Частный случай – соединения элементов, когда некоторые частицы являются общими для двух (и более) атомов. Закон сохранения также выполняется в полной мере.

Закон сохранения электрического заряда не выполняется

Перестройка ядер в процессе реакции сопровождается изменением их внутренней энергии и, следовательно, массы покоя ядер.

Разность энергий покоя называется энергией реакции и обозначается Когда в результате реакции выделяется кинетическая энергия за счет уменьшения энергии покоя.

Такая реакция называется экзоэнергетической и может идти при любой кинетической энергии падающей частицы, достаточной для преодоления потенциального барьера. При реакция идет с уменьшением кинетической энергии, за счет которой возрастает энергия покоя.

В ядерных реакциях сохраняется суммарный момент количества движения и его проекция J z . Закон сохранения момента количества движения — аддитивный закон. Для реакции a + A b + B можно записать где A . a . B . b — спины частиц (ядер) a, A, b, B, a — орбитальный момент частицы a относительно A, b — орбитальный момент частицы a относительно B.

Рекомендуем прочесть:  Льготы по госпошлине ветеранам труда

Закон сохранения электрических зарядов

В Каких Случаях Выполняется Закон Сохранения Заряда

Многие физические явления, наблюдаемые в природе и окружающей нас жизни, не могут быть объяснены только на основе законов механики, молекулярно-кинетической теории и термодинамики.

В этих явлениях проявляются силы, действующие между телами на расстоянии, причем эти силы не зависят от масс взаимодействующих тел и, следовательно, не являются гравитационными.

Эти силы называют электромагнитными силами.

Определения

Элементарные частицы могут иметь эл. заряд, тогда они называются заряженными;

Элементарные частицы – взаимодействуют друг с другом с силами, которые зависят от расстояния между частицами, но превышают во много раз силы взаимного тяготения (это взаимодействие называется электромагнитным).

Электрический заряд – физическая величина, определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

Существует 2 знака эл.зарядов:

  • положительный
  • отрицательный

Частицы с одноименными зарядами отталкиваются, с разноименными – притягиваются. Протон имеет положительный заряд, электрон – отрицательный, нейтрон – электрически нейтрален.

Элементарный заряд – минимальный заряд, разделить который невозможно.

Чем объяснить наличие электромагнитных сил в природе? – в состав всех тел входят заряженные частицы.

В обычном состоянии тела электрически нейтральны (т.к. атом нейтрален), и электромагнитные силы не проявляются.

Тело заряжено, если имеет избыток зарядов какого-либо знака:

  • отрицательно заряжено – если избыток электронов;
  • положительно заряжено – если недостаток электронов.

Электризация тел – это один из способов получения заряженных тел, например, соприкосновением).

При этом оба тела заряжаются , причем заряды противоположны по знаку, но равны по модулю.

Взаимодействие электрически заряженных тел

Взаимодействие тел, имеющих заряды одинакового или разного знака, можно продемонстрировать на следующих опытах. Наэлектризуем эбонитовую палочку трением о мех и прикоснёмся ею к металлической гильзе, подвешенной на шёлковой нити.

На гильзе и эбонитовой палочке распределяются заряды одного знака (отрицательные заряды). Приближая заряженную отрицательно эбонитовую палочку к заряженной гильзе, можно увидеть, что гильза будет отталкиваться от палочки (рис. 1.1).

Если теперь поднести к заряженной гильзе стеклянную палочку, потёртую о шёлк (положительно заряженную), то гильза будет к ней притягиваться (рис. 1.2).

Закон сохранения электрического заряда на практике

Возьмём два одинаковых электрометра и один из них зарядим (рис. 2.1). Его заряд соответствует 6 делениям шкалы.

Если соединить эти электрометры стеклянной палочкой, то никаких изменений не произойдёт. Это подтверждает тот факт, что стекло является диэлектриком. Если же для соединения электрометров использовать металлический стержень А (рис. 2.

2), держа его за не проводящую электричество ручку В, то можно заметить, что первоначальный заряд разделится на две равные части: половина заряда перейдёт с первого шара на второй. Теперь заряд каждого электрометра соответствует 3 делениям шкалы.

Таким образом, первоначальный заряд не изменился, он только разделился на две части.

Если заряд передать от заряженного тела к незаряженному телу такого же размера, то заряд разделится пополам между двумя этими телами. Но если второе, незаряженное тело, будет больше, чем первое, то на второе перейдёт больше половины заряда. Чем больше тело, которому передают заряд, тем большая часть заряда на него перейдёт.

Но общая сумма заряда при этом не изменится. Таким образом, можно утверждать, что заряд сохраняется. Т.е. выполняется закон сохранения электрического заряда.

Электрические заряды не существуют сами по себе, а являются внутренними свойствами элементарных частиц – электронов, протонов и др.

       Опытным путем в 1914 г. американский физик Р. Милликен показал что электрический заряд дискретен. Заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда e = 1.6 × 10-19 Кл.

В реакции образования электронно-позитронной пары действует закон сохранения заряда.

qэлектрона + qпозитрона = 0.

Позитрон — элементарная частица, имеющая массу, приблизительно равную массе электрона; заряд позитрона положительный и равен заряду электрона.

На основании закона сохранения электрического заряда объясняется электризация макроскопических тел.

Как известно, все тела состоят из атомов, в состав которых входят электроны и протоны. Количество электронов и протонов в составе незаряженного тела одинаковое.

Поэтому такое тело не проявляет электрического действия на другие тела. Если же два тела находятся в тесном контакте (при натирании, сжатии, ударе и т.п.

), то электроны, связанные с атомами значительно слабее, чем протоны, переходят с одного тела на другое.

Тело, на которое перешли электроны, будет иметь их избыток. Согласно закону сохранения электрический заряд этого тела будет равняться алгебраической сумме положительных зарядов всех протонов и зарядов всех электронов. Этот его заряд будет отрицательным и по значению равным сумме зарядов избыточных электронов.

У тела с излишком электронов отрицательный заряд.

Тело, утратившее электроны, будет иметь положительный заряд, модуль которого бу­дет равен сумме зарядов электронов, поте­рянных телом.

У тела, имеющего положитель­ный заряд, электронов мень­ше, чем протонов.

Электрический заряд не изме­няется при переходе тела в другую систему отсчета.

Законы сохраненияФормулы Физика Теория 8 класс Закон Динамика Механика

Источник: https://calcsbox.com/post/zakon-sohranenia-elektriceskih-zaradov.html

Урок 22. Закон сохранения – HIMI4KA

В Каких Случаях Выполняется Закон Сохранения Заряда
Архив уроков › Основные законы химии

В уроке 22 «Закон сохранения» из курса «Химия для чайников» рассмотрим соотношение Эйнштейна и открытие электростатического заряда.

Кроме того ответим на вопрос: почему ученые, которые по всей видимости, интересуются изменениями, происходящими с материей, уделяют столько внимания поиску законов сохранения, указывающих нам, что неизменно в природе?

Настоящая наука начинается тогда, когда мы понимаем, каковы ограничения произвольных изменений. Камень, брошенный вверх, не поднимется сколь-угодно высоко; в конце концов он начинает падать, поскольку имеет ограниченную кинетическую энергию.

Автомобилю не хватает навсегда бака бензина из-за ограниченной химической энергии этого горючего. Химический завод не может выпускать больше продуктов, чем он получает сырья, так как должен выполняться закон сохранения массы.

Пытаясь понять изменения, происходящие в природе, мы стараемся найти пределы, которыми предположительно ограничены эти изменения. Тогда можно предвидеть предстоящие изменения и извлечь пользу из этих сведений.

Если вас настигает поезд, это менее опасно, чем преследование рассерженного автомобилиста, так как можно понять ограничения движения поезда и использовать эти знания, чтобы убраться с его пути.

Соотношение Эйнштейна

Первыми двумя законами сохранения, установленными в науке, были закон сохранения массы и энергии. В физических законах движения, кроме того, часто используется закон сохранения импульса (количества движения).

В ядерных реакциях может происходить взаимопревращение массы и энергии, но их сумма обязательно должна сохраняться.

Ядерная энергия получается только за счет исчезновения массы; соотношение между массой и энергией было установлено Эйнштейном и носит его имя. Согласно соотношению Эйнштейна:

где E — энергия, m — соответствующая ей масса, а c — скорость света.

В ядерных реакциях также происходит сохранение заряда. Когда ядро изотопа углерода-14 распадается с образованием ядра азота-14, это сопровождается испусканием электрона (происходит так называемый бета-распад)

Здесь верхние индексы указывают массовое число, или полное число тяжелых частиц (протонов и нейтронов) в ядре, а это число одинаково в изотопах углерода-14 и азота-14.

Приведенная реакция дает пример сохранения тяжелых частиц, связанный с законом сохранения массы. Нижние индексы определяют заряд частицы, который мог увеличиться от +6 до +7 только за счет того, что в окружающую среду был испущен отрицательный заряд.

Этот заряд -1 несет электрон, испускаемый при бета-распаде. Полный заряд в результате реакции сохраняется.

В ядерных реакциях и реакциях между элементарными частицами происходит точное или почти точное сохранение даже таких мало известных свойств, как четность, странность и «шарм» (привлекательность).

Эти свойства представляются довольно таинственными, поскольку мы ничего не слышали о них раньше, прежде чем узнали о необходимости их сохранения. Масса и энергия были известны задолго до того, как были обнаружены законы их сохранения.

Но кто когда-нибудь слышал о «шарме» элементарных частиц, прежде чем был провозглашен закон его сохранения? Вопреки обычной логике последовательности сначала было замечено, что элементарные частицы поддаются распределению на классы, причем для каждого класса могут быть установлены строгие правила взаимодействия между принадлежащими к нему частицами, а затем было открыто новое свойство, при сохранении которого в реакциях между частицами удается предсказать их наблюдаемое поведение.

Открытие электростатического заряда

Впрочем, эта ситуация не слишком сильно отличается от того, как был в свое время открыт электростатический заряд (см. рис).

В XVIII веке экспериментаторы наблюдали, что при энергетичном трении стеклянной палочки о шелк на ней накапливается заряд (а), который можно частично передать легкому пластмассовому шарику, висящему на нити (в). После того как шарик получал заряд от стеклянной палочки, он отталкивался от нее (г).

Но, кроме того, было обнаружено, что при натирании эбонитового стержня шерстью (б) этот стержень притягивает легкий шарик из бузины (д), предварительно наэлектризованный прикосновением натертой о шелк стеклянной палочки.

Чтобы объяснить наблюдаемые явления, ученые предположили существование двух различных типов заряда, а также наличие сил притяжения между зарядами разных типов и сил отталкивания между зарядами одного типа. Бенжамин Франклин стал называть заряды этих двух типов положительными и отрицательными. Заряд во времена Франклина был не менее таинственным свойством, чем «шарм» или «странность» в наши дни.

Из урока 22 «Закон сохранения» вы должны извлечь одну важную мысль, что в основе всех законов сохранения лежит общая идея: когда нам известно, чего не может произойти, мы может лучше предсказать, что будет происходить.

Для химиков наиболее важными являются законы сохранения массы и энергии, и все расчеты, приведенные в данной главе, основаны на применении следствий этих законов. Остались вопросы, пишите их в комментарии.

Если вопросов нет, то переходите к заключению главы «Законы сохранения массы и энергии».

Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-22-zakon-sohranenija.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.