რა არის მუხტის შენარჩუნების კანონი. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი: ნებისმიერი დახურული სისტემის ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება, მიუხედავად იმისა, თუ რა პროცესები მიმდინარეობს მასში.

20.09.2019

ჰენდრიკ ანტონ ლორენცი. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი. ამპერი ანდრე-მარი. მაგნიტური ველი. მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი. ინსტრუქციები ნახვისთვის. მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზები. ჰანს ოერსტედი. ველების გრაფიკული წარმოდგენა. მართკუთხა დენის მაგნიტური ველის ინდუქცია. მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულება. მასის სპექტროგრაფი. ორსტედის გამოცდილება. განაცხადი. ამპერი დაესწრო აკადემიის სხდომას. მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მოდული.

"ენერგოდაზოგვის პროგრამა" - ენერგოდაზოგვის მიმართ. ბზარები ფანჯრის ჩარჩოებში. ენერგოეფექტურობის გაუმჯობესების პროგრამა. შეეხეთ. მუშაობა შემოქმედებით სახელოსნოებში. ფერადი ტელევიზორი. ეკონომიკური ამოცანები. დებატების კლუბის შეხვედრა. ჭკვიანი მოხმარება. Ენერგორენტაბელურობა. Დედამიწის საათი. ენერგიის მოხმარება და მისი შედეგები. კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემები. ენერგიის რაციონალური გამოყენება. Მაცივარი. კუნძულები. კითხვარი.

""ნიუტონის კანონები" მე-10 კლასი" - მოთხილამურეს სიჩქარე. ძალები, რომლებითაც სხეულები მოქმედებენ ერთმანეთზე. გამოცადე საკუთარი თავი. გალილეოს ფარდობითობის პრინციპი. არაინერციული საცნობარო სისტემები. ვაშლი და დედამიწა. ნიუტონის კანონები. კონსტრუქციით იპოვეთ ძალების შედეგი. შეავსეთ შემაჯამებელი ცხრილი. სხეულის აჩქარება. საცნობარო სისტემები. დინამიკა. გედი. III კანონის თავისებურებები. ძალების სუპერპოზიციის პრინციპი. სიჩქარის მიმართულებები. ინერცია. სხეულის სიჩქარე. სხეულის აჩქარება ძალის პირდაპირპროპორციულია.

"IAEA" - კონფლიქტი. საქმიანობის სფეროები. დუაიტ ეიზენჰაუერი. ატომი მსოფლიოსთვის. შემადგენლობა და ორგანიზაციული სტრუქტურა. ატომური ენერგიის სააგენტო. IAEA-ს შტაბ-ბინა. მომსახურების ფართო სპექტრი. საკონტროლო ფუნქციები. წევრები. IAEA-ს შექმნა. IAEA. სამთავრობათაშორისო ორგანიზაცია. ბირთვული იარაღის გაუვრცელებლობა. მუჰამედ ელბარადეი.

""თერმოძრავები" კლასი 10" - ორტაქტიანი ძრავა. ძრავის ძირითადი კომპონენტები. შეკუმშვის კოეფიციენტი. ივან პოლზუნოვი. ბუნების დაცვა. ძრავების ტიპები. Ორთქლის ტურბინა. ძრავა მუშაობს ოთხ ტაქტიან ციკლზე. თომას ნიუკომენი. საფრთხე. დიზელის ძრავები. შიდა წვის ძრავის განვითარების ეტაპები. ძრავის ეფექტურობა. ცეცხლოვანი გული. ცოტა ისტორია. სარაკეტო და კოსმოსური ტექნოლოგიების პიონერები. ICE მანქანებმა დაიპყრეს მსოფლიო. პრევენციული ღონისძიებები. ზემოაღნიშნული პრობლემების გადაწყვეტა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ადამიანისთვის.

„ელექტროლიტური ხსნარების ელექტროლიზი“ – ელექტრული დენი ელექტროლიტებში. ქიმიურად სუფთა ნივთიერებების მიღება. Ელექტროობა. ნეიტრალური მოლეკულების დაშლა. ელექტროლიზის პირველი კანონი. დატენვა. ელექტროლიზის გამოყენება. ელექტროტიპი. ელექტროპლანტაცია. ელექტროლიტური დისოციაცია. ალუმინის მიღება. მიმდინარე წყარო. ელექტროლიზის კანონები. ელექტროპლანტაცია. განაცხადი. ელექტროლიზი. ელექტრული დენი სითხეებში. ანოდი. კათოდი. NaCl.

ბუნებრივი ფენომენების მთელი მრავალფეროვნება ემყარება ელემენტარულ ნაწილაკებს შორის 4 ფუნდამენტურ ურთიერთქმედებას: ძლიერი, ელექტრომაგნიტური, სუსტი და გრავიტაციული. თითოეული ტიპის ურთიერთქმედება დაკავშირებულია ნაწილაკების გარკვეულ მახასიათებელთან: მაგალითად, ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება ელექტრულ მუხტთან. ელექტრული მუხტი ზოგიერთი ელემენტარული ნაწილაკების თანდაყოლილი თვისებაა. ელემენტარულ ნაწილაკებს ეძახიან მატერიის ყველაზე პატარა ნაწილაკებს, რომლებიც დღეს ცნობილია. ბუნებაში არსებულ ყველა სხეულს შეუძლია ელექტრიფიცირება; შეიძინოს ელექტრული მუხტი. ნაწილაკების ელექტრული მუხტი მისი მთავარი მახასიათებელია. მას აქვს სამი ძირითადი თვისება:

ელექტრული მუხტის უმცირესი ერთეული ე.წ ელემენტარული მუხტი.

ყველა ელემენტარული ნაწილაკების მუხტი (თუ ის არ არის ნულის ტოლი) აბსოლუტური მნიშვნელობით იგივეა.

დადებითი ელემენტარული მუხტი აღინიშნა სიმბოლოთი (+e), უარყოფითი - (-e).

ნებისმიერი ნივთიერების ატომები და მოლეკულები აგებულია პროტონების, ელექტრონების და ნეიტრონებისგან. ასევე ცნობილია ნაწილაკები, რომლებსაც უწოდებენ რეზონანსებს, რომელთა მუხტი არის 2e.

2) ნებისმიერი მუხტი q წარმოიქმნება ელემენტარული მუხტების სიმრავლით და არის e-ის მთელი ჯერადი.

ელექტრული ელემენტარული მუხტი ძალიან მცირეა, ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია მივიჩნიოთ, რომ მაკროსკოპული მუხტების შესაძლო მნიშვნელობა მუდმივად იცვლება.

3) თუ ფიზიკურ რაოდენობას შეუძლია მიიღოს მხოლოდ გარკვეული, დისკრეტული მნიშვნელობები, მაშინ ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს მნიშვნელობა არის კვანტური. ელექტრული მუხტი კვანტიზებულია.

სხვადასხვა ინერციულ საცნობარო სისტემაში გაზომილი მუხტის რაოდენობა ერთნაირი გამოდის. მისი მნიშვნელობა არ არის დამოკიდებული მითითების ჩარჩოზე და, შესაბამისად, არ არის დამოკიდებული იმაზე, მოძრაობს თუ ისვენებს.

ელექტრული მუხტი რელატივისტურად უცვლელია. ელექტრული მუხტი შეიძლება გაქრეს და კვლავ გამოჩნდეს. მაგრამ საპირისპირო ნიშნების 2 ელექტრული მუხტი ყოველთვის ჩნდება ან ქრება. ელექტრონისა და პოზიტრონის შეხვედრა მოსპობა, ე.ი. გადაიქცევა ნეიტრალურ გამა-ფოტონებად, ხოლო +e და -e მუხტები ქრება. თუ გამა-გამოსხივების ფოტონი ატომის ბირთვის ველში შედის, მაშინ იბადება წყვილი ნაწილაკები - ელექტრონი და პოზიტრონი და წარმოიქმნება მუხტები +e და -e.

ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი. იგი შეიქმნა ექსპერიმენტული მონაცემების განზოგადებიდან და ექსპერიმენტულად დადასტურდა 1843 წელს ფიზიკოს მ.ფარადეის მიერ.

ელექტრო იზოლირებული სისტემაჩვენ ვუწოდებთ სისტემას, თუ მას და გარე სხეულებს შორის არ მოხდება ელექტრული მუხტების გაცვლა. ასეთ სისტემაში შეიძლება წარმოიშვას ახალი ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკები, მაგრამ ყოველთვის იბადება ნაწილაკები, რომელთა საერთო ელექტრული მუხტი ნულის ტოლია.

ნებისმიერი ელექტრულად დახურული სისტემის ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება, მიუხედავად იმისა, თუ რა პროცესები ხდება ამ სისტემის შიგნით..

სადაც q 1 და q 2 არის სისტემის სხეულების მუხტები ურთიერთქმედებამდე, ხოლო q 1 ¢ და q 2 ¢ - ურთიერთქმედების შემდეგ.

ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი დაკავშირებულია მუხტის რელატივისტურ ინვარიანტობასთან. მართლაც, თუ მუხტის სიდიდე მის სიჩქარეზე იქნებოდა დამოკიდებული, მაშინ ერთი ნიშნის მუხტების მოძრაობით ჩვენ შევცვლით იზოლირებული სისტემის მთლიან მუხტს.

1982 წლიდან ჩვენს ქვეყანაში დაინერგა ერთეულების SI სისტემა. ელექტრული მუხტი აღინიშნება ასოებით - q ან Q. SI ერთეული ელექტრული მუხტისთვის არის გულსაკიდი,([q] = 1 C), გულსაკიდი არის მიღებული საზომი ერთეული.

1 გულსაკიდი - ეს არის ელექტრული მუხტი, რომელიც გადის გამტარის განივი მონაკვეთზე 1A დენის სიძლიერით 1 წამის განმავლობაში.

- [მ], - [კგ], - [წმ], [I]-, - K,

1Cl \u003d 2.998 10 9 CGSE დატენვის ერთეული; ან 1СГСз = 1/3 10 -9 C, e = +1.6 10 -19 C.

CGSE სისტემა - (cm, g, s და CGSE მუხტის ერთეული) ეწოდება ერთეულების აბსოლუტური ელექტროსტატიკური სისტემა.

CGSE მუხტის ერთეული არის ისეთი მუხტი, რომელიც ურთიერთქმედებს ვაკუუმში მის ტოლ მუხტთან და მდებარეობს 1 სმ მანძილზე 1 ძალით. დინ.

ელემენტარული მუხტი უდრის: e \u003d + 1.6 10 -19 C = 4.80 10 -10 CGSE - დამუხტვის ერთეული.

SI-ში ძალის ერთეულია ნიუტონი(H), 1H= 10 5 დინი.

სხეულის გრავიტაციული მასის კონცეფციის მსგავსად ნიუტონის მექანიკაში, მუხტის კონცეფცია ელექტროდინამიკაში არის პირველადი, ძირითადი კონცეფცია.

Ელექტრული მუხტი არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ნაწილაკების ან სხეულების თვისებას, შევიდნენ ელექტრომაგნიტური ძალის ურთიერთქმედებაში.

ელექტრო მუხტი ჩვეულებრივ აღინიშნება ასოებით ან .

ყველა ცნობილი ექსპერიმენტული ფაქტის ერთობლიობა საშუალებას გვაძლევს გამოვიტანოთ შემდეგი დასკვნები:

არსებობს ორი სახის ელექტრული მუხტი, რომელსაც პირობითად უწოდებენ დადებით და უარყოფითს.

მუხტების გადატანა შესაძლებელია (მაგალითად, პირდაპირი კონტაქტით) ერთი სხეულიდან მეორეზე. სხეულის მასისგან განსხვავებით, ელექტრული მუხტი არ არის მოცემული სხეულის თანდაყოლილი მახასიათებელი. ერთსა და იმავე სხეულს სხვადასხვა პირობებში შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული მუხტი.

ისევე როგორც მუხტების მოგერიება, განსხვავებით მუხტების მოზიდვა. ეს ასევე აჩვენებს ფუნდამენტურ განსხვავებას ელექტრომაგნიტურ ძალებსა და გრავიტაციულ ძალებს შორის. გრავიტაციული ძალები ყოველთვის მიზიდულობის ძალებია.

ბუნების ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი ექსპერიმენტულად დადგენილია ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი .

იზოლირებულ სისტემაში ყველა სხეულის მუხტების ალგებრული ჯამი მუდმივი რჩება:

1 + 2 + 3 + ... += კონსტ.

ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ამბობს, რომ სხეულთა დახურულ სისტემაში მხოლოდ ერთი ნიშნის მუხტის დაბადების ან გაუჩინარების პროცესები არ შეინიშნება.

თანამედროვე თვალსაზრისით, მუხტის მატარებლები ელემენტარული ნაწილაკებია. ყველა ჩვეულებრივი სხეული შედგება ატომებისგან, რომელშიც შედის დადებითად დამუხტული პროტონები, უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები და ნეიტრალური ნაწილაკები - ნეიტრონები. პროტონები და ნეიტრონები ატომური ბირთვების ნაწილია, ელექტრონები ქმნიან ატომების ელექტრონულ გარსს. პროტონისა და ელექტრონის მოდულის ელექტრული მუხტები ზუსტად იგივეა და ელემენტარული მუხტის ტოლია .

ნეიტრალურ ატომში პროტონების რაოდენობა ბირთვში ტოლია ელექტრონების რაოდენობას გარსში. ამ ნომერს ეძახიან ატომური ნომერი . მოცემული ნივთიერების ატომს შეუძლია დაკარგოს ერთი ან მეტი ელექტრონი ან მოიპოვოს დამატებითი ელექტრონი. ამ შემთხვევებში ნეიტრალური ატომი იქცევა დადებითად ან უარყოფითად დამუხტულ იონად.

მუხტი შეიძლება გადავიდეს ერთი სხეულიდან მეორეზე მხოლოდ იმ ნაწილებში, რომლებიც შეიცავს ელემენტარული მუხტების მთელ რაოდენობას. ამრიგად, სხეულის ელექტრული მუხტი არის დისკრეტული რაოდენობა:

ფიზიკურ სიდიდეებს, რომლებსაც შეუძლიათ მხოლოდ მნიშვნელობების დისკრეტული სერიის მიღება, ეწოდება კვანტური . ელემენტარული მუხტი არის ელექტრული მუხტის კვანტური (უმცირესი ნაწილი). უნდა აღინიშნოს, რომ თანამედროვე ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში ვარაუდობენ ეგრეთ წოდებულ კვარკების არსებობას - ნაწილაკების წილადი მუხტის მქონე და თუმცა კვარკები თავისუფალ მდგომარეობაში ჯერ არ არის დაფიქსირებული.

ჩვეულებრივ ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში ელექტრული მუხტების აღმოჩენა და გაზომვა ხდება გამოყენებით ელექტრომეტრი ( ან ელექტროსკოპი) - მოწყობილობა, რომელიც შედგება ლითონის ღეროსა და ისრისგან, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს ჰორიზონტალური ღერძის გარშემო (ნახ. 1.1.1). ისრის თავი იზოლირებულია ლითონის კორპუსისგან. როდესაც დამუხტული სხეული ელექტრომეტრის ღეროსთან შედის კონტაქტში, იგივე ნიშნის ელექტრული მუხტები ნაწილდება ღეროსა და ისრის გასწვრივ. ელექტრული მოგერიების ძალები იწვევს ისრის შემობრუნებას გარკვეული კუთხით, რითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ ელექტრომეტრის ღეროზე გადატანილ მუხტზე.

ელექტრომეტრი საკმაოდ უხეში ინსტრუმენტია; ის არ იძლევა საშუალებას გამოიკვლიოს მუხტების ურთიერთქმედების ძალები. პირველად, ფიქსირებული მუხტების ურთიერთქმედების კანონი აღმოაჩინა ფრანგმა ფიზიკოსმა ჩარლზ კულომმა 1785 წელს. თავის ექსპერიმენტებში კულომმა გაზომა დამუხტული ბურთების მიზიდულობისა და მოგერიების ძალები მის მიერ შექმნილი მოწყობილობის გამოყენებით - ბრუნვის ბალანსი (ნახ. 1.1.2), რომელიც გამოირჩეოდა უკიდურესად მაღალი მგრძნობელობით. ასე, მაგალითად, ბალანსის სხივი ბრუნავდა 1 °-ით 10 -9 ნ რიგის ძალის მოქმედებით.

გაზომვების იდეა ეფუძნებოდა კულონის ბრწყინვალე გამოცნობას, რომ თუ დამუხტული ბურთი მოხვდება კონტაქტში ზუსტად იმავე დაუმუხტავთან, მაშინ პირველის მუხტი მათ შორის თანაბრად გაიყოფა. ამგვარად, მიეთითებოდა მეთოდი, რომ შეცვლილიყო ბურთის მუხტი ორჯერ, სამჯერ და ა.შ. კულონის ექსპერიმენტებმა გაზომეს ურთიერთქმედება ბურთებს შორის, რომელთა ზომები გაცილებით მცირეა, ვიდრე მათ შორის მანძილი. ასეთ დამუხტულ სხეულებს ე.წ ქულების გადასახადი.

წერტილის დატენვა დამუხტულ სხეულს უწოდებენ, რომლის ზომების უგულებელყოფა შესაძლებელია ამ პრობლემის პირობებში.

მრავალი ექსპერიმენტის საფუძველზე კულომმა დაადგინა შემდეგი კანონი:

ფიქსირებული მუხტების ურთიერთქმედების ძალები პირდაპირპროპორციულია მუხტის მოდულების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა:

ურთიერთქმედების ძალები ემორჩილებიან ნიუტონის მესამე კანონს:

ისინი არიან მომგერიებელი ძალები მუხტის იგივე ნიშნებით და მიმზიდველი ძალები სხვადასხვა ნიშნით (ნახ. 1.1.3). ფიქსირებული ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება ე.წ ელექტროსტატიკური ან კულონი ურთიერთქმედება. ელექტროდინამიკის განყოფილებას, რომელიც სწავლობს კულონის ურთიერთქმედებას, ე.წ ელექტროსტატიკა .

კულონის კანონი მოქმედებს წერტილით დამუხტული სხეულებისთვის. პრაქტიკაში, კულონის კანონი კარგად არის დაკმაყოფილებული, თუ დამუხტული სხეულების ზომები მათ შორის მანძილს გაცილებით მცირეა.

პროპორციულობის ფაქტორი კულონის კანონში დამოკიდებულია ერთეულთა სისტემის არჩევანზე. საერთაშორისო SI სისტემაში მუხტის ერთეული არის გულსაკიდი(CL).

გულსაკიდი - ეს არის მუხტი, რომელიც გადის 1 წამში დირიჟორის განივი მონაკვეთზე 1 ა დენის სიძლიერით. დენის სიმძლავრის ერთეული (ამპერი) SI-ში არის სიგრძის, დროის და მასის ერთეულებთან ერთად. საზომი ძირითადი ერთეული.

კოეფიციენტი SI სისტემაში ჩვეულებრივ იწერება როგორც:

სად - ელექტრული მუდმივი .

SI სისტემაში ელემენტარული მუხტი უდრის:

გამოცდილება აჩვენებს, რომ კულონის ურთიერთქმედების ძალები ემორჩილებიან სუპერპოზიციის პრინციპს:

თუ დამუხტული სხეული ურთიერთქმედებს ერთდროულად რამდენიმე დამუხტულ სხეულთან, მაშინ ამ სხეულზე მოქმედი ძალა უდრის ამ სხეულზე მოქმედი ძალების ვექტორულ ჯამს ყველა სხვა დამუხტული სხეულებისგან.

ბრინჯი. 1.1.4 განმარტავს სუპერპოზიციის პრინციპს სამი დამუხტული სხეულის ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების მაგალითის გამოყენებით.

სუპერპოზიციის პრინციპი ბუნების ფუნდამენტური კანონია. თუმცა, მისი გამოყენება მოითხოვს გარკვეულ სიფრთხილეს, როდესაც საქმე ეხება სასრული ზომის დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედებას (მაგალითად, ორი გამტარ დამუხტული ბურთი 1 და 2). თუ მესამე დამუხტული ბურთი ამაღლებულია ორი დამუხტული ბურთის სისტემაზე, მაშინ ურთიერთქმედება 1-სა და 2-ს შორის შეიცვლება იმის გამო, რომ გადასახადის გადანაწილება.

სუპერპოზიციის პრინციპი ამბობს, რომ როდესაც მოცემული (ფიქსირებული) მუხტის განაწილებაყველა სხეულზე, ნებისმიერ ორ სხეულს შორის ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების ძალები არ არის დამოკიდებული სხვა დამუხტული სხეულების არსებობაზე.

ნორმალურ პირობებში, მიკროსკოპული სხეულები ელექტრული ნეიტრალურია, რადგან დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან ატომებს, დაკავშირებულია ერთმანეთთან ელექტრული ძალებით და ქმნიან ნეიტრალურ სისტემებს. თუ სხეულის ელექტრული ნეიტრალიტეტი ირღვევა, მაშინ ასეთ სხეულს უწოდებენ ელექტრიფიცირებული სხეული. სხეულის ელექტრიფიკაციისთვის აუცილებელია მასზე შეიქმნას ელექტრონების ან იმავე ნიშნის იონების სიჭარბე ან დეფიციტი.

სხეულების ელექტრიფიკაციის მეთოდები, რომელიც წარმოადგენს დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედებას, შეიძლება იყოს შემდეგი:

  1. სხეულების ელექტრიფიკაცია კონტაქტის დროს. ამ შემთხვევაში, მჭიდრო კონტაქტით, ელექტრონების მცირე ნაწილი ერთი ნივთიერებიდან, რომელშიც ელექტრონთან კავშირი შედარებით სუსტია, გადადის მეორე ნივთიერებაზე.
  2. სხეულების ელექტროიზაცია ხახუნის დროს. ეს ზრდის სხეულების კონტაქტურ არეალს, რაც იწვევს ელექტრიზაციის გაზრდას.
  3. გავლენა. გავლენა ეფუძნება ელექტროსტატიკური ინდუქციის ფენომენი, ანუ მუდმივ ელექტრულ ველში მოთავსებულ ნივთიერებაში ელექტრული მუხტის ინდუქცია.
  4. სხეულების ელექტრიფიკაცია სინათლის მოქმედებით. ეს ეფუძნება ფოტოელექტრული ეფექტი, ან ფოტოელექტრული ეფექტიროდესაც სინათლის მოქმედებით ელექტრონებს შეუძლიათ გაფრინდნენ გამტარიდან მიმდებარე სივრცეში, რის შედეგადაც გამტარი დამუხტულია.

არაერთი ექსპერიმენტი აჩვენებს, რომ როდესაც სხეულის ელექტრიფიკაცია, მაშინ სხეულებზე ჩნდება ელექტრული მუხტები, სიდიდით თანაბარი და ნიშნით საპირისპირო.

უარყოფითი მუხტისხეული განპირობებულია სხეულზე ელექტრონების სიჭარბით პროტონებთან შედარებით და დადებითი მუხტიელექტრონების ნაკლებობის გამო.

როდესაც ხდება სხეულის ელექტრიფიკაცია, ანუ როდესაც უარყოფითი მუხტი ნაწილობრივ გამოყოფილია მასთან დაკავშირებული დადებითი მუხტისაგან, ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი. მუხტის შენარჩუნების კანონი მოქმედებს დახურულ სისტემაზე, რომელიც არ შედის გარედან და საიდანაც დამუხტული ნაწილაკები არ გამოდიან. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად:

დახურულ სისტემაში ყველა ნაწილაკების მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება:

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = კონსტ

სადაც q 1 , q 2 და ა.შ. არის ნაწილაკების მუხტები.

ელექტრულად დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება

სხეულების ურთიერთქმედება, რომელსაც აქვს იგივე ან განსხვავებული ნიშნების მუხტი, შეიძლება გამოვლინდეს შემდეგ ექსპერიმენტებში. ებონიტის ჯოხს ვამაგრებთ ბეწვზე შეხებით და ვეხებით აბრეშუმის ძაფზე დაკიდებულ მეტალის ყდის. ერთი და იგივე ნიშნის მუხტები (უარყოფითი მუხტები) ნაწილდება ყდისა და ებონიტის ჯოხზე. ნეგატიურად დამუხტული ებონიტის ღეროს დამუხტულ ვაზნასთან მიახლოებისას შეიძლება დავინახოთ, რომ ვაზნა ჯოხიდან მოიგერიება (ნახ. 1.2).

ბრინჯი. 1.2. სხეულების ურთიერთქმედება ერთი და იგივე ნიშნის მუხტებთან.

თუ ახლა აბრეშუმზე გახეხილი შუშის ჯოხი (დადებითად დამუხტული) მივატანთ დამუხტულ ყდის, მაშინ ყდის მიიზიდავს მას (სურ. 1.3).

ბრინჯი. 1.3. სხეულების ურთიერთქმედება სხვადასხვა ნიშნის მუხტებთან.

აქედან გამომდინარეობს, რომ ერთი და იგივე ნიშნის მუხტის მქონე სხეულები (როგორც დამუხტული სხეულები) იგერიებენ ერთმანეთს, ხოლო სხვადასხვა ნიშნის მუხტის მქონე სხეულები (საპირისპიროდ დამუხტული სხეულები) იზიდავენ ერთმანეთს. მსგავსი მონაცემები მიიღება, თუ ორი სულთანი მიუახლოვდება, ანალოგიურად დამუხტული (ნახ. 1.4) და საპირისპიროდ დამუხტული (ნახ. 1.5).

ის ფაქტი, რომ ბუნებაში ელექტრული მუხტები არსებობს, კაცობრიობისთვის ცნობილია ძველი ბერძენი ბუნების ფილოსოფოსების დროიდან, რომლებმაც აღმოაჩინეს, რომ ქარვის ნაჭრები, თუ კატის თმით შეიზილეს, ერთმანეთის მოგერიებას იწყებენ. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ელექტრული მუხტი, ისევე როგორც მასა, მატერიის ერთ-ერთი ფუნდამენტური თვისებაა. გამონაკლისის გარეშე, ყველა ელემენტარულ ნაწილაკს, რომლებიც ქმნიან მატერიალურ სამყაროს, აქვს ამა თუ იმ ელექტრული მუხტი - დადებითი (როგორც პროტონები ატომის ბირთვის შემადგენლობაში), ნეიტრალური (როგორც იგივე ბირთვის ნეიტრონები) ან უარყოფითი (როგორც ელექტრონები, რომლებიც ქმნიან ატომის ბირთვის გარე გარსი და მთლიანობაში უზრუნველყოფს მის ელექტრული ნეიტრალიტეტს).

ფიზიკაში ერთ-ერთი ყველაზე სასარგებლო ტექნიკაა სისტემის მთლიანი (საერთო) თვისებების იდენტიფიცირება, რომელიც არ იცვლება მისი მდგომარეობის რაიმე ცვლილებისას. სამეცნიერო ენით გამოხატული ასეთი თვისებებია კონსერვატიული, რადგან მათთვის კონსერვაციის კანონები. ნებისმიერი კონსერვაციის კანონი მცირდება იმ ფაქტის შესახებ, რომ დახურულ მდგომარეობაში (შესაბამისი ფიზიკური რაოდენობის „გაჟონვის“ ან „შემოდინების“ სრული არარსებობის გაგებით) კონსერვატიული სისტემასისტემის მთლიანობაში დამახასიათებელი შესაბამისი რაოდენობა დროთა განმავლობაში არ იცვლება.

ელექტრული მუხტი უბრალოდ მიეკუთვნება დახურული სისტემების კონსერვატიული მახასიათებლების კატეგორიას. დადებითი და უარყოფითი ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამი − სისტემის წმინდა წმინდა გადასახადი- არ იცვლება არავითარ შემთხვევაში, არ აქვს მნიშვნელობა რა პროცესები მიმდინარეობს სისტემაში. კერძოდ, ქიმიური რეაქციების დროს, უარყოფითად დამუხტული ვალენტური ელექტრონები შეიძლება გადანაწილდეს სხვადასხვა ნივთიერების ატომების გარე გარსებს შორის, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ კავშირებს - არც ელექტრონების მთლიანი უარყოფითი მუხტი და არც პროტონების მთლიანი დადებითი მუხტი ბირთვში. შეიცვლება დახურული ქიმიური სისტემა. და ეს მხოლოდ უმარტივესი მაგალითია, რადგან ქიმიური რეაქციების დროს არ ხდება თავად პროტონებისა და ელექტრონების ტრანსმუტაცია, რის შედეგადაც სისტემაში დადებითი და უარყოფითი მუხტების რაოდენობა უბრალოდ შეიძლება დაითვალოს.

უფრო მაღალი ენერგიების დროს, ელექტრულად დამუხტული ელემენტარული ნაწილაკები იწყებენ ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან და გაცილებით რთული ხდება ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონის დაცვა, მაგრამ ის ასევე სრულდება ამ შემთხვევაში. მაგალითად, იზოლირებული ნეიტრონის სპონტანური დაშლის რეაქციაში ხდება პროცესი, რომელიც შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგი ფორმულით:

სადაც p არის დადებითად დამუხტული პროტონი, n არის ნეიტრალურად დამუხტული ნეიტრონი, e არის უარყოფითად დამუხტული ელექტრონი და v არის ნეიტრალური ნაწილაკი, რომელსაც ნეიტრინო ეწოდება. ადვილი მისახვედრია, რომ როგორც საწყის მასალაში, ასევე რეაქციის პროდუქტში მთლიანი ელექტრული მუხტი ნულის ტოლია (0 = (+1) + (-1) + 0), თუმცა, ამ შემთხვევაში, არის ცვლილება. სისტემაში დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების საერთო რაოდენობაში. ეს არის ერთ-ერთი რადიოაქტიური დაშლის რეაქცია, რომელშიც შესრულებულია ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამის კონსერვაციის კანონი, მიუხედავად ახალი დამუხტული ნაწილაკების წარმოქმნისა. ასეთი პროცესები დამახასიათებელია ელემენტარულ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედებისთვის, როდესაც ერთი ელექტრული მუხტის მქონე ნაწილაკები წარმოშობენ ნაწილაკებს სხვა ელექტრული მუხტით. დახურული სისტემის მთლიანი ელექტრული მუხტი, ნებისმიერ შემთხვევაში, უცვლელი რჩება.



მსგავსი სტატიები
 
კატეგორიები