Elektros krūvio tvermės dėsnis
Kad ir kas nutiktų pasaulyje, visatoje yra tam tikras bendras elektros krūvis, kurio dydis visada nesikeičia. Net jei mokestis dėl kokių nors priežasčių nustos egzistavęs vienoje vietoje, jis tikrai atsidurs kitoje vietoje. Tai reiškia, kad mokestis negali išnykti amžinai.
Šį faktą nustatė ir ištyrė Michaelas Faradėjus. Kartą jis savo laboratorijoje pastatė didžiulį tuščiavidurį metalinį rutulį, prie kurio išorinio paviršiaus prijungė itin jautrų galvanometrą. Rutulio dydis leido į jį patalpinti visą laboratoriją.
Ir taip padarė Faradėjus. Jis pradėjo nešti į kamuolį įvairiausią turimą elektros įrangą, o tada pradėjo eksperimentuoti. Būdamas kamuoliu, jis ėmė trinti kailiu stiklinius strypus, paleisti elektrostatines mašinas ir pan. Bet kad ir kaip Faradėjus stengėsi, kamuoliuko krūvis nepadidėjo. Mokslininkui niekaip nepavyko sukurti užtaiso.
Ir mes tai suprantame, nes kailiu patrynus stiklinį strypą, nors strypas gauna teigiamą krūvį, kailis iš karto gauna neigiamą krūvį tiek pat, o kailio ir strypo krūvio suma lygi nuliui. .
Galvanometras už rutulio neabejotinai atspindėtų atsako pasikeitimo faktą, jei Faradėjaus laboratorijoje atsirastų „papildomas“ krūvis, tačiau nieko panašaus neįvyko. Išsaugomas visas įkrovimas.
Kitas pavyzdys. Iš pradžių neutronas yra neįkrauta dalelė, tačiau neutronas gali suskaidyti į protoną ir elektroną. Ir nors pats neutronas yra neutralus, tai yra jo krūvis lygus nuliui, dalelės, gimusios dėl jo skilimo, turi priešingo ženklo ir vienodo skaičiaus elektros krūvius. Bendras visatos krūvis visiškai nepasikeitė, išlieka pastovus.
Kitas pavyzdys yra pozitronas ir elektronas. Pozitronas yra elektrono antidalelė, jis turi priešingą elektrono krūvį ir iš esmės yra veidrodinis elektrono vaizdas. Kai jie susitinka, elektronas ir pozitronas sunaikina vienas kitą, nes gimsta gama kvantas (elektromagnetinė spinduliuotė), tačiau bendras krūvis vėl lieka nepakitęs. Atvirkštinis procesas taip pat teisingas (žr. paveikslėlį aukščiau).
Elektros krūvio tvermės dėsnis suformuluotas taip: elektra uždaros sistemos algebrinė krūvių suma išlieka. Arba taip: su kiekviena kūnų sąveika jų bendras elektros krūvis išlieka nepakitęs.
Elektros krūvio pokyčiai dalyse (kvantuotas)
Elektros krūvis turi neįprastą savybę – jis visada keičiasi dalimis. Apsvarstykite įkrautą dalelę. Jo įkrova gali būti, pavyzdžiui, viena įkrovos dalis arba dvi įkrovos dalys, atėmus vieną arba dvi dalis.Elementarus (mažiausiai faktiškai egzistuojančios ilgaamžės dalelės) neigiamas krūvis turi elektroną.
Elektronų krūvis yra 1,602 176 6208 (98) x 10-19 pakabukas. Šis krūvio kiekis yra mažiausia dalis (elektros krūvio kvantas). Smulkūs elektros krūvio gabalėliai gali judėti įvairiais kiekiais iš vienos erdvės vietos į kitą, tačiau bendras krūvis visada ir visur išsaugomas ir iš esmės gali būti matuojamas kaip šių minučių skaičius.
Elektros krūviai yra elektrinių ir magnetinių laukų šaltinis
Verta paminėti, kad elektros krūviai yra šaltiniai elektriniai ir magnetiniai laukai… Todėl elektrinis metodas leidžia nustatyti vieno ar kito jo nešiklio krūvio dydį. Be to, krūvis yra įkrauto kūno sąveikos su elektriniu lauku matas. Dėl to galima teigti, kad elektra yra reiškinys, susijęs su krūviais ramybės būsenoje (statinė elektra, elektrinis laukas) arba judant (srovė, magnetinis laukas).