ელექტრული მუხტის შენახვის კანონი

სამყაროში არსებული ყველა ნივთიერება არსებითად ატომებისგან შედგება . ატომები პროტონების, ნეიტრონების და ელექტრონებისგან შედგება. პროტონები დადებითად დამუხტულია, ელექტრონები უარყოფითად დამუხტულია, ხოლო ნეიტრონები - უმუხტო. ატომი შეიცავს ელექტრონების, პროტონების და ნეიტრონების რაოდენობას. თუ ელექტრონების რაოდენობა პროტონების რაოდენობას უდრის, ატომის მთლიანი ელექტრული მუხტი ნულის ტოლია. ასეთი ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია. თუ ელექტრონების რაოდენობა პროტონების რაოდენობას აღემატება, ატომს ელექტრონების სიჭარბე აქვს, რაც მას უარყოფითად დამუხტულს ხდის. თუ ელექტრონების რაოდენობა პროტონების რაოდენობას აღემატება, ატომს პროტონების სიჭარბე აქვს, რაც მას დადებითად დამუხტულს ხდის.

ყველა მასალა ძირითადად ატომებისგან შედგება, ამიტომ თუ ობიექტის შემადგენელ ატომებს, როგორც მთლიანობაში, იმდენივე ელექტრონი აქვთ, რამდენსაც პროტონები, მაშინ ობიექტს არ აქვს მუხტი ან ნეიტრალურია. მეორეს მხრივ, თუ ობიექტის შემადგენელ ატომებს, როგორც მთლიანობაში, პროტონებზე მეტი ელექტრონი აქვთ, მაშინ ობიექტს უარყოფითი მუხტი აქვს. ანალოგიურად, თუ ობიექტის შემადგენელ ატომებს, როგორც მთლიანობაში, პროტონებზე ნაკლები ელექტრონი აქვთ, მაშინ ობიექტს დადებითი მუხტი აქვს.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში არსებული მრავალი ობიექტი არსებითად ელექტრულად ნეიტრალურია. თუმცა, ამ ობიექტების ელექტრულად დამუხტვა შესაძლებელია. ელექტრულად ნეიტრალური ობიექტის ელექტრულად დამუხტულ ობიექტად გარდაქმნა შესაძლებელია ხახუნის ან ინდუქციის გზით. ელექტრული მუხტის ექსპერიმენტში ჩვენ ავხსენით, თუ როგორ უნდა გარდავქმნათ ნეიტრალური ობიექტი ელექტრულად დამუხტულ ობიექტად სხვა ობიექტთან ხახუნის გზით. ობიექტის ინდუქციით დამუხტვის ექსპერიმენტში ასევე განვიხილეთ ნეიტრალური ობიექტის ელექტრულად დამუხტულ ობიექტად ინდუქციის გზით გარდაქმნის პროცესი. ხახუნის მეთოდით, ელექტრულად დამუხტული ობიექტი ეხება სხვა ობიექტს, ხოლო ინდუქციის მეთოდით, ელექტრულად დამუხტული ობიექტი არ ეხება, არამედ უბრალოდ უახლოვდება სხვა ელექტრულად დამუხტულ ობიექტს.

თავდაპირველად ნეიტრალური პლასტმასი მშრალ ბეწვთან ან თმასთან შეხების შემდეგ ელექტრულად იმუხტება. პლასტმასის ელექტრულად დამუხტვის დასტურია ის ფაქტი, რომ ორი პლასტმასის ღერო, რომლებიც ადრე მშრალი ბეწვით ან ბეწვით იყო შეხებული, ერთმანეთს განიზიდავს. ორი პლასტმასის ღერო ერთმანეთს განიზიდავს, რადგან ორივეს ერთნაირი მუხტი აქვს. როგორც ელექტრული მუხტის თემაშია ახსნილი , ბენჯამინ ფრანკლინის (1706-1790) წინადადებაზე დაფუძნებული შეთანხმების თანახმად, პლასტმასის ელექტრული მუხტი უარყოფით მუხტად ითვლება. პლასტმასი უარყოფითად დამუხტულია, რადგან პლასტმასში ელექტრონების საერთო რაოდენობა პროტონების რაოდენობაზე მეტია. თავდაპირველად, პლასტმასი ნეიტრალურია, ამიტომ შეიძლება დავასკვნათ, რომ პლასტმასის ამჟამად არსებული ზედმეტი ელექტრონები მშრალი ბეწვიდან ან ბეწვიდან მოდის. ბეწვში ან ბეწვში ელექტრონები პლასტმასსა და ბეწვს ან ბეწვს შორის ხახუნის დროს პლასტმასზე გადადიან. ბეწვი თავდაპირველად ნეიტრალურია, ამიტომ როდესაც მისი ელექტრონები პლასტმასზე გადადიან, ბეწვს ელექტრონები აკლია და პროტონების სიჭარბე აქვს. ბეწვს პროტონების სიჭარბე აქვს, ამიტომ ბეწვი დადებითად დამუხტული ხდება. ხახუნის შემდეგ, პლასტმასი უარყოფითად დამუხტული ხდება და ბეწვი დადებითად დამუხტული ხდება.

ბეწვიდან პლასტმასში გადაცემული ელექტრონების რაოდენობა იგივეა, რაც პლასტმასიდან დაკარგული ელექტრონების რაოდენობა. ხახუნის შემდეგ პლასტმასს ელექტრონების სიჭარბე აქვს, ამიტომ ის უარყოფითად დამუხტული ხდება, ხოლო თმას ელექტრონების დეფიციტი ეწყება, ამიტომ ის დადებითად დამუხტული ხდება. პლასტმასის წმინდა მუხტი = ელექტრონების რაოდენობა - პროტონების რაოდენობა. ანალოგიურად, ბუმბულის წმინდა მუხტი = პროტონების რაოდენობა - ელექტრონების რაოდენობა. ხახუნის დროს მუხტი არ იკარგება და არც მუხტი წარმოიქმნება, ხდება მუხტის გადაცემა. პლასტმასი უარყოფითად დამუხტული ხდება, ბუმბული კი დადებითად დამუხტული. ამგვარად, ელექტრული მუხტი მარადიულია.
ელექტრული მუხტის შენახვის კანონი ნათქვამია, რომ დახურულ სისტემაში ელექტრული მუხტი არც წარმოიქმნება და არც ნადგურდება, არამედ მხოლოდ გადადის ერთი ობიექტიდან მეორეზე. როდესაც ერთი ობიექტი დადებითად დამუხტება, მეორე ობიექტი ერთდროულად უარყოფითად დამუხტება, თითოეულ ობიექტს ერთი და იგივე წმინდა მუხტი აქვს. ზემოთ მოცემულ დებულებაში დახურული სისტემა შემდეგნაირად არის ილუსტრირებული. მაგალითად, როდესაც პლასტმასი და ბეწვი ერთმანეთს ეხახუნება, ვარაუდობენ, რომ ელექტრული მუხტის გადაცემა მხოლოდ პლასტმასსა და ბეწვს შორის ხდება. ამგვარად, მხოლოდ ბეწვი და პლასტმასი ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. სინამდვილეში, ჩვენს გარშემო ჰაერია, ამიტომ, რა თქმა უნდა, ჰაერიც მონაწილეობს პლასტმასსა და ბეწვს შორის ხახუნის პროცესში. თუ ჰაერსაც გავითვალისწინებთ, მუხტის შენახვის კანონი კვლავ მოქმედებს პლასტმასზე, ბეწვსა და ჰაერზე. თუ ხახუნის შემდეგ პლასტმასი უარყოფითად დამუხტება, მაგალითად, 5-ით, და ბეწვი უარყოფითად დამუხტება, მაგალითად, 3-ით, მაშინ მიმდებარე ჰაერიც უარყოფითად დამუხტება 2-ით. ამგვარად, ამ სამ ურთიერთქმედი ობიექტს შორის მთლიანი ელექტრული მუხტი ნულის ტოლია. თუ მხოლოდ პლასტმასი და ბეწვი ურთიერთქმედებენ, როდესაც პლასტმასი უარყოფითად დამუხტება 5-ით, ბეწვი დადებითად დამუხტება 5-ით, ამიტომ პლასტმასისა და ბეწვის მთლიანი ელექტრული მუხტი ნულის ტოლია. 2, 3 ან 5 მუხტები მხოლოდ მაგალითებია. სინამდვილეში, ელექტრული მუხტის რაოდენობა არც ისე დიდია, არამედ ელექტრონის ან პროტონის მუხტის ჯერადი. გთხოვთ, შეისწავლოთ თემა. ელექტრული მუხტი რათა გაგერკვიათ ობიექტის ელექტრული მუხტის რაოდენობის შესახებ.