چهارشنبه, ۲۶ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 15 May, 2024
مجله ویستا
قانون بقای بار الکتریکی
یک توپ را با میله پلاستیکی و دیگر را میله شیشهای باردار کنید سپس آنها را به هم بچسبانید. گاهی دوبار ناپدید میشوند و همدیگر را از بین میبرند. برای بیان این مساله میتوان از یک قانون ریاضی مبنی بر اینکه اگر حاصل جمع دو کمیت صفر شود، یکی از آن دو مثبت و دیگری منفی است، استفاده نمود. طبق قرارداد به میله پلاستیکی را بار منفی و میله شیشهای را بار مثبت نسبت دادهاند.
● بیان ساده ای از قانون بقای بار
وقتی که یک میله پلاستیکی را با خز مالش میدهیم، میله بار منفی و خز بار مثبت پیدا میکند. آزمایش را با دو جسم خنثی شروع میکنیم، یعنی مجموع بار آن دو برابر صفر است. بعد از مالش دادن ، یکی بار مثبت و دیگری بار منفی مییابد که باز هم بار کل برابر صفر میشود. همچنین وقتی میلهای بار مثبت بیابد، بار جسم پلاستیکی که میله شیشهای را با آن مالش میدهیم منفی میشود.
هیچ کس نمی تواند یکی از این دو بار را خلق کند، بدون آنکه همزمان دیگری را نیز تولید کرده باشد در یک چنین فرایندی مقدار کل بار تغییر نمیکند. این مطلب بیانگر قانون بقای بار الکتریکی است. این قانون همانند قوانین پایستگی جرم و انرژی ، اندازه حرکت خطی ، اندازه حرکت زاویه ای و ... در فیزیک یک قانون بنیادی است.
● قانون بقای بار الکتریکی در اتم
همه اجسام دارای ذراتی با بار الکتریکی مثبت و منفی هستند. این ذرات هماناتمهایی هستند که جهان مادی را میسازند. ابعاد این اتمها از مرتبه آنگستروم است. چندین میلیون از این اتمها ، در کنار هم ، چیزی در حدود یک نقطه نمایان میشوند. هر اتم از لحاظ بار الکتریکی خنثی است، زیرا به تعداد مساوی بار مثبت و منفی دارد. بار مثبت اتم و تقریبا تمامی جرم آن ، در مرکز آن ، یعنی در هسته متمرکز شده است. ابعاد هسته ده هزار برابر کوچکتر از ابعاد کل اتم است. هسته یک خوشه محکم به هم چسبیده متشکل از دو نوع ذره پروتونها و نوترونهاست.
تراکم جرم در این ذرات غیر قابل تصور است. یک تفاوت مهم بین پروتونها و نوترونها این است که پروتونها دارای بار الکتریکی مثبت بوده ولی نوترونها از نظر بار الکتریکی خنثی هستند. تعداد پروتونها هسته ، عنصر شیمیایی را که هسته به آن تعلق دارد، مشخص میکند، با این حال قسمت اعظم فضای اتم خالی است، در ناحیه اطراف هسته تعدادی ذره با بار الکتریکی منفی به نام الکترون وجود دارد. جرم الکترون کم است، اما بار آن منفی و مقدارش برابر مقدار بار روی پروتون است. از اینرو در یک اتم خنثی تعداد الکترونها در فضای اطراف هسته درست برابر تعداد پروتونها در داخل هسته است. الکترونها توسط نیروی جاذبه الکتریکی در نزدیکی هسته به آن مقید میشوند.
● مبادله بار و قانون بقای بار الکتریکی
گاهی یک تماس ساده میان اجسام ممکن است باعث شود که تعدادی الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود. وقتی میله پلاستیکی با خز مالش داده میشود، برخی الکترونها از خز به میله پلاستیکی منتقل میشوند. ممکن است تعداد الکترونهایی که به میله پلاستیکی منتقل میشوند، در حدود ۱۰۹ باشد که ظاهرا زیاد است. تعداد کل الکترونهای موجود در میله پلاستیکی در حدود ۱۰۲۴ است.
در فلزات بستگی الکترونها به هسته ضعیف است و الکترونها میتوانند آزادانه در داخل ماده حرکت کنند. چون بار به راحتی در داخل میله فلزی به هم وصل نماییم، هر دو کره خنثی میشوند. ماده ای که بار الکتریکی را از خود عبور میدهد رسانا نامیده میشود. در جامدات ، فقط الکترونها میتوانند حرکت کنند. اما محلول الکترولیت ، آب شور یا گاز داخل لامپ فلوئورسانس رساناهای بسیار خوبی هستند.
زیرا حاملین بار مثبت و منفی هردو تحت تاثیر نیروی الکتریکی میتوانند آزادانه حرکت کنند. در تمام فرایندهای مبادله بار و انتقالات اخیر قانون بقای بار الکترکی به دقت ملاحظه میشود. به عبارتی نحوه مبادله بار به توسط قانون بقای بار صورت میگیرد. در واکنشهای شیمیایی این قانون همانند قانون بقای جرم ظاهر می شود و واکنش را از نظر الکتریکی مجاز می داند که در طرفین واکنش مجموع بارهای الکتریکی برابر باشند.
منبع : شبکه اطلاع رسانی رشد
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
مجلس شورای اسلامی ایران مجلس شورای نگهبان دولت احمد وحیدی دولت سیزدهم رئیس جمهور حسن روحانی رهبر انقلاب مجلس یازدهم حجاب
قوه قضاییه تهران هواشناسی قوه قضائیه شهرداری تهران قتل پلیس مشهد فضای مجازی بارش باران سیل سازمان هواشناسی
مالیات قیمت دلار قیمت خودرو خودرو بانک مرکزی قیمت طلا بازار خودرو دلار مسکن سایپا بورس یارانه
نمایشگاه کتاب کتاب تلویزیون فردوسی هالیوود شاهنامه نمایشگاه کتاب تهران سریال دفاع مقدس سینمای ایران مهران مدیری سینما
دانشگاه تهران شورای عالی انقلاب فرهنگی فضا تحقیقات و فناوری
اسرائیل فلسطین رژیم صهیونیستی غزه آمریکا جنگ غزه روسیه حماس چین نوار غزه ترکیه اوکراین
فوتبال استقلال پرسپولیس باشگاه استقلال رئال مادرید لیگ برتر لیگ برتر ایران فولاد خوزستان جواد نکونام مهدی طارمی فولاد لیگ برتر فوتبال ایران
هوش مصنوعی عیسی زارع پور گوگل ناسا تبلیغات تلفن همراه موبایل هواپیما دوربین ایرانسل
وزارت بهداشت چای سرطان قهوه زوال عقل کاهش وزن سرماخوردگی دیابت استرس ناباروری