กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

บทความเกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ทุกสิ่งในจักรวาลล้วนประกอบด้วยอะตอม อะตอมประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน โปรตอนมีประจุไฟฟ้าบวก อิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าลบ และนิวตรอนไม่มีประจุไฟฟ้า ภายในอะตอมจะมีอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนอยู่ หากจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนโปรตอน ประจุไฟฟ้ารวมของอะตอมจะเป็นศูนย์ อะตอมเช่นนี้จึงเป็นกลางทางไฟฟ้า หากจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอน อะตอมนั้นจะมีประจุไฟฟ้าลบ และหากจำนวนอิเล็กตรอนน้อยกว่าจำนวนโปรตอน อะตอมนั้นจะมีประจุไฟฟ้าบวก

สสารแต่ละชนิดประกอบด้วยอะตอม ดังนั้นหากอะตอมที่ประกอบเป็นวัตถุมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนโปรตอน วัตถุนั้นจะไม่มีประจุหรือเป็นกลาง ในทางกลับกัน หากอะตอมมีอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน วัตถุนั้นจะมีประจุลบ และในทำนองเดียวกัน หากอะตอมมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน วัตถุนั้นจะมีประจุบวก

ดูสิ่งนี้ด้วย  กล้องโทรทัศน์ดาราศาสตร์

สิ่งของหลายอย่างที่เราพบเห็นในชีวิตประจำวันนั้นเป็นกลางทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม สิ่งของเหล่านั้นสามารถเปลี่ยนให้เป็นสิ่งของที่มีประจุไฟฟ้าได้ การเปลี่ยนสิ่งของที่เป็นกลางให้มีประจุไฟฟ้าสามารถทำได้โดยการเสียดสีหรือการเหนี่ยวนำ ในวิธีการเสียดสีนั้น สิ่งของที่ต้องการให้มีประจุไฟฟ้าจะถูกนำมาสัมผัสกับสิ่งของอื่นๆ

ในทางตรงกันข้าม ในวิธีการเหนี่ยวนำ วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าจะไม่สัมผัสกัน แต่จะอยู่ใกล้กับวัตถุอื่นที่มีประจุไฟฟ้าเท่านั้น

พลาสติกที่เป็นกลางในตอนแรกจะกลายเป็นมีประจุไฟฟ้าหลังจากถูกถูด้วยเส้นผมแห้ง หลักฐานที่แสดงว่าพลาสติกมีประจุไฟฟ้าคือแท่งพลาสติกสองแท่งที่ถูกถูด้วยเส้นผมแห้งมาก่อนแล้ว ซึ่งทั้งสองแท่งผลักกัน แท่งพลาสติกทั้งสองผลักกันเพราะมีประจุเหมือนกัน ดังที่ได้อธิบายไว้ในหัวข้อเรื่องประจุไฟฟ้า ตามข้อตกลงที่อิงตามคำแนะนำของเบนจามิน แฟรงคลิน (1706-1790) ประจุไฟฟ้าของพลาสติกถูกกำหนดให้เป็นประจุลบ พลาสติกมีประจุลบเนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนโดยรวมในพลาสติกมีมากกว่าจำนวนโปรตอน ในพลาสติกที่เป็นกลาง สามารถสรุปได้ว่าอิเล็กตรอนส่วนเกินที่พลาสติกมีอยู่นั้นมาจากเส้นผม อิเล็กตรอนในเส้นผมเคลื่อนที่ไปยังพลาสติกในระหว่างการเสียดสีระหว่างพลาสติกและเส้นผม เส้นผมเป็นกลางในตอนแรก ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปยังพลาสติก เส้นผมจึงขาดอิเล็กตรอนและมีโปรตอนส่วนเกิน พลาสติกจึงมีประจุลบ และเส้นผมจึงมีประจุบวก

ดูสิ่งนี้ด้วย  แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน

ไม่มีการสูญเสียประจุเกิดขึ้นระหว่างการเสียดสี สิ่งที่เกิดขึ้นคือการถ่ายโอนประจุ พลาสติกจะกลายเป็นประจุลบ และเส้นผมจะกลายเป็นประจุบวก

กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้ากล่าวว่า ในระบบปิด ประจุไฟฟ้าจะไม่ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย แต่จะเคลื่อนย้ายจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งเท่านั้น ปริมาณประจุไฟฟ้าสุทธิที่เกิดขึ้นในกระบวนการใดๆ จะเป็นศูนย์

เมื่อวัตถุหนึ่งมีประจุบวก วัตถุอีกชิ้นหนึ่งก็จะกลายเป็นประจุลบในเวลาเดียวกัน โดยที่วัตถุทั้งสองมีประจุสุทธิเท่ากัน ระบบปิดในข้อความข้างต้นสามารถแสดงให้เห็นได้ดังนี้ ตัวอย่างเช่น เมื่อพลาสติกและเส้นผมเสียดสีกัน ถือว่าการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นเฉพาะระหว่างพลาสติกและเส้นผมเท่านั้นไม่เกี่ยวข้องกับอากาศ

แสดงความคิดเห็น