विद्युत आवेश के संरक्षण का नियम

दुनिया में जो कुछ भी होता है, ब्रह्मांड में एक निश्चित कुल विद्युत आवेश होता है, जिसका आकार हमेशा अपरिवर्तित रहता है। यहां तक ​​​​कि अगर किसी कारण से चार्ज एक जगह मौजूद नहीं रहता है, तो यह निश्चित रूप से दूसरी जगह खत्म हो जाएगा। इसका मतलब है कि चार्ज हमेशा के लिए गायब नहीं हो सकता।

यह तथ्य माइकल फैराडे द्वारा स्थापित और जांचा गया था। उन्होंने एक बार अपनी प्रयोगशाला में एक विशाल खोखली धातु की गेंद खड़ी की, जिसकी बाहरी सतह पर उन्होंने एक अति-संवेदनशील गैल्वेनोमीटर को जोड़ा। गेंद के आकार ने इसके अंदर एक पूरी प्रयोगशाला स्थापित करना संभव बना दिया।

और फैराडे ने भी किया। उन्होंने गेंद को अपने निपटान में सबसे विविध विद्युत उपकरण लाना शुरू किया और फिर प्रयोग करना शुरू किया। गेंद में होने के कारण, उन्होंने कांच की छड़ों को फर से रगड़ना शुरू किया, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनों को चालू किया, आदि। लेकिन फैराडे ने कितनी भी कोशिश की, गेंद का चार्ज नहीं बढ़ा। वैज्ञानिक किसी भी तरह से चार्ज बनाने में कामयाब नहीं हुए।

और हम इसे समझते हैं क्योंकि जब आप एक कांच की छड़ को फर से रगड़ते हैं, भले ही छड़ को एक सकारात्मक चार्ज मिलता है, फर तुरंत उसी राशि से एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है, और फर और रॉड पर चार्ज का योग शून्य होता है .

गेंद के बाहर एक गैल्वेनोमीटर निश्चित रूप से चार्ज में बदलाव के तथ्य को प्रतिबिंबित करेगा यदि फैराडे की प्रयोगशाला में "अतिरिक्त" चार्ज दिखाई देता है, लेकिन ऐसा कुछ नहीं हुआ। पूरा चार्ज बच जाता है।

एक और उदाहरण। एक न्यूट्रॉन प्रारंभ में एक अनावेशित कण है, लेकिन एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन में क्षय हो सकता है। और यद्यपि न्यूट्रॉन स्वयं तटस्थ है, अर्थात इसका आवेश शून्य है, इसके क्षय के परिणामस्वरूप पैदा हुए कण विपरीत चिह्न के विद्युत आवेशों और संख्या में बराबर होते हैं। ब्रह्मांड का कुल आवेश बिल्कुल नहीं बदला है, यह स्थिर रहता है।

एक अन्य उदाहरण एक पॉज़िट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन है। पॉज़िट्रॉन इलेक्ट्रॉन का प्रतिकण है, इसमें इलेक्ट्रॉन का विपरीत आवेश होता है और यह अनिवार्य रूप से इलेक्ट्रॉन की दर्पण छवि है। एक बार जब वे मिल जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन एक दूसरे को गामा-क्वांटम (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) के रूप में नष्ट कर देते हैं, लेकिन कुल आवेश फिर से अपरिवर्तित रहता है। विपरीत प्रक्रिया भी सही है (ऊपर चित्र देखें)।

विद्युत आवेश के संरक्षण का नियम निम्नानुसार तैयार किया गया है: विद्युत रूप से बंद प्रणाली के आवेशों का बीजगणितीय योग संरक्षित है। या इस तरह: निकायों के प्रत्येक संपर्क के साथ, उनका कुल विद्युत आवेश अपरिवर्तित रहता है।

भागों में विद्युत आवेश परिवर्तन (परिमाणित)

विद्युत आवेश का एक असामान्य गुण होता है—यह हमेशा भागों में बदलता रहता है। एक आवेशित कण पर विचार करें। इसका चार्ज हो सकता है, उदाहरण के लिए, चार्ज का एक हिस्सा या चार्ज के दो हिस्से, माइनस एक या माइनस दो हिस्से।एक प्राथमिक (न्यूनतम वास्तव में लंबे समय तक रहने वाले कण) नकारात्मक चार्ज में एक इलेक्ट्रॉन होता है।

इलेक्ट्रॉन चार्ज 1.602 176 6208 (98) x 10-19 पेंडेंट है। आवेश की यह मात्रा न्यूनतम भाग (विद्युत आवेश की एक मात्रा) है। विद्युत आवेश के छोटे टुकड़े अलग-अलग मात्रा में अंतरिक्ष में एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकते हैं, लेकिन कुल आवेश हमेशा और हर जगह संरक्षित रहता है, और सिद्धांत रूप में इन छोटे टुकड़ों की संख्या के रूप में मापा जा सकता है।

विद्युत आवेश विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत हैं

यह ध्यान देने योग्य है कि विद्युत आवेश स्रोत हैं बिजली और चुंबकीय क्षेत्र... इसलिए, विद्युत दृष्टिकोण अपने एक या दूसरे वाहक पर आवेश की मात्रा निर्धारित करना संभव बनाता है। इसके अलावा, आवेश एक विद्युत क्षेत्र के साथ आवेशित पिंड की परस्पर क्रिया का एक उपाय है। नतीजतन, बिजली को आराम (स्थैतिक बिजली, विद्युत क्षेत्र) या चलती (वर्तमान, चुंबकीय क्षेत्र) पर आवेशों से जुड़ी एक घटना के रूप में तर्क दिया जा सकता है।