La leĝo de konservado de elektraj ŝargoj

Artikolo pri la leĝo de konservado de elektraj ŝargoj

Ĉiu materialo en la universo konsistas el atomoj. Atomoj konsistas el protonoj, neŭtronoj kaj elektronoj. Protono estas pozitive elektre ŝargita; elektronoj estas negative elektre ŝargitaj, neŭtronoj ne estas elektre ŝargitaj. Ene de la atomo estas kelkaj elektronoj, protonoj kaj neŭtronoj. Se la nombro da elektronoj egalas al la nombro da protonoj, la tuta elektra ŝargo sur la atomo estas nulo. Tiaj atomoj estas elektre neŭtralaj. Se la nombro da elektronoj estas pli granda ol la nombro da protonoj, tiam la atomo fariĝas negative elektre ŝargita. Se la nombro da elektronoj estas malpli granda ol la nombro da protonoj, tiam la atomo fariĝas pozitive elektre ŝargita.

Ĉiu materialo konsistas el atomoj, do se la atomoj konsistigantaj objekton havas tiom da elektronoj kiom la protonoj, tiam la objekto ne estas ŝargita aŭ neŭtrala. Male, se la atomoj havas pli da elektronoj ol protonoj, tiam la objekto estas negative ŝargita. Simile, se la atomoj havas malpli da elektronoj ol protonoj, tiam la objekto estas pozitive ŝargita.

Multaj objektoj trovataj en ĉiutaga vivo estas elektre neŭtralaj. Tamen, ĉi tiuj objektoj povas esti ŝanĝitaj al elektre ŝargitaj objektoj. Ŝanĝi aĵojn, kiuj estas neŭtralaj, al elektroŝarĝitaj eblas per frotado aŭ per indukto. En la frota metodo, objektoj, kiuj estas elektre ŝargotaj, estas kontaktitaj kun aliaj objektoj,

male, en la induktometodo, objektoj kiuj estas elektre ŝargitaj ne kontaktiĝas sed estas nur proksimaj al aliaj objektoj kiuj estas elektre ŝargitaj.

Komence neŭtrala plasto elektre ŝargiĝas post frotado kun seka hararo. Pruvo, ke la plasto estis elektre ŝargita, estas du plastaj stangoj, kiuj antaŭe estis frotitaj kun seka hararo, forpuŝante unu la alian. Ambaŭ plastaj stangoj forpuŝas unu la alian ĉar ili havas similajn ŝargojn. Kiel klarigite en la temo de elektra ŝargo, laŭ la interkonsento bazita sur la konsiloj de Benjamin Franklin (1706-1790), la elektra ŝargo tenata de plasto estas determinita kiel negativa ŝargo. La plasto estas negative ŝargita, tiel ke la totala nombro da elektronoj en la plasto estas pli granda ol la nombro da protonoj. Ĉe neŭtrala plasto, oni povas konkludi, ke la troo de elektronoj posedataj de plasto nun devenas de hararo. Elektronoj en la hararo moviĝas al plasto dum frotado inter plasto kaj hararo. Hararo estas komence neŭtrala, tiel ke kiam la elektronoj moviĝas al plasto, al la hararo mankas elektronoj kaj troaj protonoj. La plasto negative ŝargiĝas, kaj la hararo pozitive ŝargiĝas.

Ne perdiĝas ŝargo dum frotado; la ŝargo ne kreiĝas dum frotado, kio okazas estas la translokigo de ŝargo. Plasto negative ŝargiĝas, kaj la hararo pozitive ŝargiĝas.

La leĝo de konservo de elektraj ŝargoj deklaras, ke en fermita sistemo, elektraj ŝargoj ne kreiĝas aŭ detruiĝas, sed nur moviĝas de unu objekto al alia. La neta kvanto de elektra ŝargo produktita en iu ajn procezo estas nulo.

Kiam objekto pozitive ŝargiĝas, samtempe alia objekto negative ŝargiĝas, kie ĉiu objekto havas la samajn netajn ŝargojn. La fermita sistemo en la supra deklaro estas ilustrita jene. Ekzemple, kiam plasto kaj haroj frotas unu la alian, oni konsideras, ke la transdono de elektra ŝargo okazas nur inter plasto kaj haroj, ne implikas aeron.

Lasu komenton