Elektrik Yükünün Korunumu Kanunu
Dünyada ne olursa olsun, evrende boyutu her zaman değişmeden kalan belirli bir toplam elektrik yükü vardır. Herhangi bir nedenle ücret bir yerde sona erse bile, kesinlikle başka bir yerde sona erecektir. Bu, şarjın sonsuza kadar ortadan kalkamayacağı anlamına gelir.
Bu gerçek, Michael Faraday tarafından belirlendi ve araştırıldı. Bir keresinde laboratuvarında, dış yüzeyine ultra-hassas bir galvanometre bağladığı devasa, içi boş metal bir top dikmişti. Topun boyutu, içine bütün bir laboratuvarın yerleştirilmesini mümkün kılıyordu.
Faraday da öyle. Elindeki en çeşitli elektrikli ekipmanı topa getirmeye başladı ve ardından deneyler yapmaya başladı. Topun içindeyken cam çubukları kürkle ovmaya, elektrostatik makineleri çalıştırmaya vb. Ancak Faraday ne kadar uğraşırsa uğraşsın topun yükü artmadı. Bilim adamı hiçbir şekilde bir ücret oluşturmayı başaramadı.
Ve bunu anlıyoruz çünkü bir cam çubuğu bir kürke sürttüğünüzde, çubuk pozitif bir yük alsa bile, kürk hemen aynı miktarda negatif bir yük alır ve kürk ile çubuk üzerindeki yüklerin toplamı sıfırdır. .
Faraday'ın laboratuvarında "fazladan" bir yük ortaya çıkarsa, topun dışındaki bir galvanometre kesinlikle bir yük değişikliği gerçeğini yansıtırdı, ancak böyle bir şey olmadı. Tam ücret kaydedilir.
Başka bir örnek. Bir nötron başlangıçta yüksüz bir parçacıktır, ancak bir nötron bir protona ve bir elektrona bozunabilir. Ve nötronun kendisi nötr olmasına, yani yükü sıfır olmasına rağmen, bozunması sonucu doğan parçacıklar sayıca eşit ve zıt işaretli elektrik yükleri taşırlar. Evrenin toplam yükü hiç değişmedi, sabit kalıyor.
Başka bir örnek, bir pozitron ve bir elektrondur. Pozitron, elektronun antiparçacığıdır, elektronun zıt yüküne sahiptir ve esasen elektronun ayna görüntüsüdür. Buluştuklarında, elektron ve pozitron bir gama-kuantum (elektromanyetik radyasyon) doğarken birbirlerini yok ederler, ancak toplam yük yine değişmeden kalır. Tersi işlem de doğrudur (yukarıdaki şekle bakın).
Elektrik yükünün korunumu yasası şu şekilde formüle edilir: elektriksel olarak kapalı bir sistemin yüklerinin cebirsel toplamı korunur. Ya da şöyle: cisimlerin her etkileşiminde toplam elektrik yükleri değişmeden kalır.
Parçalardaki elektrik yükü değişiklikleri (kuantize edilmiş)
Elektrik yükünün olağandışı bir özelliği vardır - her zaman parça parça değişir. Yüklü bir parçacık düşünün. Yükü, örneğin, yükün bir kısmı veya yükün iki kısmı, eksi bir veya eksi iki kısım olabilir.Bir temel (gerçekte var olan en az uzun ömürlü parçacıklar) negatif yükün bir elektronu vardır.
Elektron yükü 1,602 176 6208 (98) x 10-19 Sarkıttır. Bu yük miktarı minimum kısımdır (bir kuantum elektrik yükü). Çok küçük elektrik yükü parçaları uzayda bir yerden başka bir yere değişen miktarlarda hareket edebilir, ancak toplam yük her zaman ve her yerde korunur ve ilke olarak bu küçük parçaların sayısı olarak ölçülebilir.
Elektrik yükleri, elektrik ve manyetik alanların kaynaklarıdır
Elektrik yüklerinin kaynak olduğunu belirtmekte fayda var. elektrik ve manyetik alanlar... Bu nedenle, elektriksel yaklaşım, taşıyıcılarından birinin veya diğerinin üzerindeki yük miktarını belirlemeyi mümkün kılar. Ayrıca yük, yüklü bir cismin elektrik alanla etkileşiminin bir ölçüsüdür. Sonuç olarak elektriğin, durağan (statik elektrik, elektrik alan) veya hareketli (akım, manyetik alan) yüklerle ilişkili bir fenomen olduğu tartışılabilir.