Ți-am pregătit o frumoasă lecție video de fizică pentru clasa a VIII-a, în care vei afla cum se produce electrizarea corpurilor prin trecerea electronilor de pe un corp pe altul. Corpurile se pot electriza negativ (au electroni în exces) sau pozitiv (au mai puţini electroni). Atomul este neutru (sarcina electronilor (negativă) este egală cu cea a protonilor (pozitivă). Corpurile neutre au sarcini egale negative şi pozitive. Sarcinile de acelaşi semn se resping (minus cu minus sau plus cu plus) iar cele cu semne contrare se atrag (plus cu minus).
Conservarea sarcinii
În fizică, conservarea sarcinilor este principiul că sarcina electrică nu poate fi nici creată, nici distrusă. Cantitatea netă de sarcină electrică, cantitatea de sarcină pozitivă minus cantitatea de sarcină negativă din univers, este întotdeauna conservată. Conservarea încărcării este o lege fizică care afirmă că modificarea cantității de sarcină electrică în orice volum de spațiu este exact egală cu cantitatea de sarcină care intră în volum minus cantitatea de sarcină care iese din volum.
Această afirmație nu înseamnă că sarcinile individuale pozitive și negative nu pot fi create sau distruse. Sarcina electrică este purtată de particule subatomice, cum ar fi electronii și protonii, care pot fi create și distruse. În fizica particulelor, conservarea sarcinii înseamnă că în reacțiile elementare ale particulelor care creează particule încărcate, se creează întotdeauna un număr egal de particule pozitive și negative, menținând neschimbată cantitatea netă de sarcină.
Discuția despre cantitatea totală de sarcină
Deși conservarea sarcinii consideră cantitatea totală de sarcină din univers ca fiind constantă, ea lasă deschisă întrebarea despre ce este această cantitate. Argumentele simple elimină unele tipuri de neconservare a sarcinilor. De exemplu, mărimea sarcinii elementare pe particule pozitive și negative trebuie să fie extrem de apropiată de cea egală, diferită de cel mult 10^-21 pentru cazul protonilor și electronilor. Materia normală conține un număr egal de sarcini pozitive și negative, protoni și electroni, în cantități enorme.
Cele mai bune teste experimentale ale conservării sarcinii electrice sunt căutările pentru dezintegrarea particulelor care ar fi permise dacă sarcina electrică nu este întotdeauna conservată. Nu s-au găsit vreodată astfel de dezintegrări, dar există argumente teoretice că astfel de dezintegrare cu un singur foton nu va apărea niciodată, chiar dacă sarcina nu este conservată. Testele de dispariție a sarcinii sunt sensibile la dezintegrarea fără fotoni energetici, alte procese neobișnuite de încălcare a sarcinilor, cum ar fi un electron care se schimbă spontan într-un pozitron și o sarcină electrică care se deplasează în alte dimensiuni.
Interacțiuni fundamentale între sarcini
Sarcinile de același semn se resping, iar cele de semne contrare se atrag, ceea ce stă la baza fenomenelelor de electrizare prin contact sau inducție. În cazul contactului, alimentarea cu electroni poate devia în direcția dorită, iar în cazul inducției, correlarea dintre distribuțiile de sarcină creează soluții dinamic ajustate la situația spațială a obiectelor implicate.
Consecințe pentru practica experimentală
Testele de conservare a sarcinii sunt fundamentale pentru designul experimentelor de fizică de particule. Ele explică de ce nu se observă dezintegrări cu schimbări nete de sarcină în univers și justifică stabilitatea mediilor materiale obișnuite. Examinările detaliate ale posibilelor procese de încălcare a conservării au condus la concluzii că așa ceva este foarte greu, dacă nu imposibil, în condiții normale.
Aplicații și exemple practice
În viața de zi cu zi, electrizarea prin contact și prin frecare explică de ce se lipește un balon de păr sau de pânză după frecare. Conservarea sarcinii stă la baza calculului cantităților de sarcină transferate în diverse situații de laborator sau industriale.
Materia normală conține un număr egal de sarcini pozitive și negative, iar sarcina electrică este purtată de particule precum electronii și protonii. Conservarea acestei sarcini este o lege fundamentală care se verifică prin experimente și observații în cadrul fizicii moderne.
tags: #interactiunea #sarcinilor #electrice
Postări populare:
- Ghid complet: documentație, licența de transport rutier și caietul de sarcini
- Oul: cum i se spune embrionului în vorbirea populară
- Ce poate face un bebeluș de 5 luni: comunicare, mișcare și jocuri
- Tot ce trebuie să știi despre obstetrică-ginecologie
- proceduri de inseminare artificială fără spermatozoizi proprii