Lei da Conservação da Carga Elétrica

Aconteça o que acontecer no mundo, há uma certa carga elétrica total no universo, cujo tamanho sempre permanece inalterado. Mesmo que a cobrança por algum motivo deixe de existir em um local, certamente irá parar em outro local. Isso significa que a carga não pode desaparecer para sempre.

Este fato foi estabelecido e investigado por Michael Faraday. Certa vez, ele ergueu uma enorme bola oca de metal em seu laboratório, a cuja superfície externa conectou um galvanômetro ultrassensível. O tamanho da bola possibilitou colocar um laboratório inteiro dentro dela.

E Faraday também. Ele começou a trazer para a bola os mais diversos equipamentos elétricos à sua disposição e, a partir daí, começou a experimentar. Estando na bola, ele começou a esfregar bastões de vidro com pêlo, acionar máquinas eletrostáticas, etc. Mas por mais que Faraday tentasse, a carga da bola não aumentava. De forma alguma o cientista conseguiu criar uma carga.

E nós entendemos isso porque quando você esfrega um bastão de vidro com um pelo, mesmo que o bastão fique com uma carga positiva, o pelo imediatamente fica com uma carga negativa na mesma quantidade, e a soma da carga no pelo e no bastão é zero. .

Um galvanômetro fora da bola certamente refletiria o fato de uma mudança de carga se uma carga "extra" aparecesse no laboratório de Faraday, mas nada disso aconteceu. A carga completa é salva.

Outro exemplo. Um nêutron é inicialmente uma partícula sem carga, mas um nêutron pode decair em um próton e um elétron. E embora o próprio nêutron seja neutro, ou seja, sua carga é zero, as partículas nascidas como resultado de seu decaimento carregam cargas elétricas de sinal oposto e igual em número. A carga total do universo não mudou nada, ela permanece constante.

Outro exemplo é um pósitron e um elétron. O pósitron é a antipartícula do elétron, tem a carga oposta do elétron e é essencialmente uma imagem espelhada do elétron. Uma vez que eles se encontram, o elétron e o pósitron se aniquilam enquanto um gama-quântico (radiação eletromagnética) nasce, mas a carga total novamente permanece inalterada. O processo inverso também é verdadeiro (veja a figura acima).

A lei de conservação da carga elétrica é formulada da seguinte forma: a soma algébrica das cargas de um sistema eletricamente fechado é conservada. Ou assim: a cada interação dos corpos, sua carga elétrica total permanece inalterada.

Mudanças de carga elétrica em peças (quantizadas)

A carga elétrica tem uma propriedade incomum – ela sempre muda em partes. Considere uma partícula carregada. Sua carga pode ser, por exemplo, uma parte da carga ou duas partes da carga, menos uma ou menos duas partes.Uma carga negativa elementar (mínimo de partículas de vida longa realmente existentes) tem um elétron.

A carga do elétron é 1,602 176 6208 (98) x 10-19 Pendant. Essa quantidade de carga é a parte mínima (um quantum de carga elétrica). Os minúsculos pedaços de carga elétrica podem se mover em quantidades variáveis ​​de um lugar no espaço para outro, mas a carga total é sempre e em toda parte conservada e, em princípio, pode ser medida como o número desses minúsculos pedaços.

Cargas elétricas são fontes de campos elétricos e magnéticos

Vale a pena notar que as cargas elétricas são fontes de campos elétricos e magnéticos… Portanto, a abordagem elétrica permite determinar a quantidade de carga em um ou outro de seus portadores. Além disso, a carga é uma medida da interação de um corpo carregado com um campo elétrico. Como resultado, pode-se argumentar que a eletricidade é um fenômeno associado a cargas em repouso (eletricidade estática, campo elétrico) ou em movimento (corrente, campo magnético).