De wet van behoud van elektrische ladingen

Artikel over de wet van behoud van elektrische ladingen

Elk materiaal in het universum is opgebouwd uit atomen. Atomen bestaan ​​uit protonen, neutronen en elektronen. Een proton is positief geladen; elektronen zijn negatief geladen; neutronen zijn niet geladen. Binnenin een atoom bevinden zich elektronen, protonen en neutronen. Als het aantal elektronen gelijk is aan het aantal protonen, is de totale elektrische lading van het atoom nul. Dergelijke atomen zijn elektrisch neutraal. Als het aantal elektronen groter is dan het aantal protonen, wordt het atoom negatief geladen. Als het aantal elektronen kleiner is dan het aantal protonen, wordt het atoom positief geladen.

Elk materiaal is opgebouwd uit atomen. Als de atomen waaruit een voorwerp bestaat evenveel elektronen als protonen hebben, is het voorwerp niet geladen of neutraal. Omgekeerd, als de atomen meer elektronen dan protonen hebben, is het voorwerp negatief geladen. En als de atomen minder elektronen dan protonen hebben, is het voorwerp positief geladen.

Veel voorwerpen in het dagelijks leven zijn elektrisch neutraal. Deze voorwerpen kunnen echter elektrisch geladen worden. Het elektrisch laden van neutrale voorwerpen kan door wrijving of inductie. Bij de wrijvingsmethode worden de voorwerpen die elektrisch geladen moeten worden in contact gebracht met andere voorwerpen.

Bij de inductiemethode daarentegen komen elektrisch geladen objecten niet met elkaar in contact, maar bevinden ze zich slechts in de nabijheid van andere elektrisch geladen objecten.

Een aanvankelijk neutraal plastic raakt elektrisch geladen na wrijving met droog haar. Het bewijs hiervoor zijn twee plastic staafjes die eerder met droog haar zijn gewreven en elkaar afstoten. Beide staafjes stoten elkaar af omdat ze dezelfde lading hebben. Zoals uitgelegd in het hoofdstuk over elektrische lading, volgens de theorie gebaseerd op het advies van Benjamin Franklin (1706-1790), is de elektrische lading van plastic negatief. Het plastic is negatief geladen omdat het totale aantal elektronen in het plastic groter is dan het aantal protonen. Bij neutraal plastic kan worden geconcludeerd dat het overschot aan elektronen in het plastic afkomstig is van het haar. Elektronen in het haar bewegen zich naar het plastic tijdens de wrijving tussen plastic en haar. Omdat haar aanvankelijk neutraal is, heeft het haar, wanneer de elektronen zich naar het plastic verplaatsen, een tekort aan elektronen en een overschot aan protonen. Het plastic wordt negatief geladen en het haar positief geladen.

Er gaat geen lading verloren tijdens wrijving; er wordt geen lading gecreëerd tijdens wrijving, wat er gebeurt is de overdracht van lading. Plastic wordt negatief geladen en het haar wordt positief geladen.

De wet van behoud van elektrische lading stelt dat in een gesloten systeem elektrische lading niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar alleen van het ene object naar het andere wordt overgedragen. De netto hoeveelheid elektrische lading die bij elk proces wordt geproduceerd, is nul.

Wanneer een object positief geladen raakt, raakt tegelijkertijd een ander object negatief geladen, waarbij beide objecten dezelfde netto lading hebben. Het gesloten systeem in de bovenstaande beschrijving wordt als volgt geïllustreerd. Bijvoorbeeld, wanneer plastic en haar tegen elkaar wrijven, wordt aangenomen dat de overdracht van elektrische lading alleen plaatsvindt tussen het plastic en het haar, en niet via de lucht.

Laat een bericht achter