மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம் - அறிவு ஹைப்பர் மார்க்கெட். மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம். கூலம்பின் சட்டம்

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் போன்ற கருத்து அனைவருக்கும் தெரியும். ஆற்றல் ஒன்றுமில்லாதவற்றிலிருந்து எழுவதும் இல்லை, எங்கும் மறைவதும் இல்லை. இது ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மட்டுமே செல்கிறது.

இது பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படை விதி. பிரபஞ்சம் நிலையானதாகவும் நீண்ட காலமாகவும் இருக்க முடியும் என்பது இந்த சட்டத்திற்கு நன்றி.

கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தை உருவாக்குதல்

இதேபோன்ற மற்றொரு சட்டம் உள்ளது, இது அடிப்படையான ஒன்றாகும். இது மின் கட்டணத்தைப் பாதுகாப்பதற்கான விதி.

ஓய்வில் இருக்கும் மற்றும் மின்சாரம் நடுநிலையான உடல்களில், எதிரெதிர் அறிகுறிகளின் கட்டணங்கள் சம அளவில் இருக்கும் மற்றும் ஒன்றையொன்று ரத்து செய்கின்றன. ஒரு உடல் மற்றொன்றால் மின்மயமாக்கப்படும் போது, ​​மின்னூட்டங்கள் ஒரு உடலிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகர்கின்றன, ஆனால் அவற்றின் மொத்த கட்டணம் அப்படியே இருக்கும்.

உடல்களின் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பில், மொத்த மொத்த கட்டணம் எப்போதும் சில நிலையான மதிப்புக்கு சமமாக இருக்கும்: q_1+q_2+⋯+q_n=const, இதில் q_1, q_2, ..., q_n என்பது கணினியில் உள்ள உடல்கள் அல்லது துகள்களின் கட்டணங்கள்.

துகள்களின் மாற்றத்தை என்ன செய்வது?

துகள்களின் மாற்றம் பற்றிய கேள்விகளை எழுப்பக்கூடிய ஒரு புள்ளி உள்ளது. உண்மையில், துகள்கள் பிறக்கும் மற்றும் மறைந்து, மற்ற துகள்கள், கதிர்வீச்சு அல்லது ஆற்றலாக மாற்றும்.

மேலும், இத்தகைய செயல்முறைகள் நடுநிலை மற்றும் சார்ஜ்-சுமந்து துகள்கள் இரண்டிலும் நிகழலாம். இந்த வழக்கில் குற்றச்சாட்டு பாதுகாப்பு சட்டத்தை எவ்வாறு கையாள்வது?

துகள்களின் பிறப்பு மற்றும் மறைவு ஜோடிகளில் மட்டுமே நிகழும் என்று மாறியது. அதாவது, துகள்கள் வெவ்வேறு வகையான இருப்புக்குள் செல்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை துகள்கள் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் மறைந்துவிடும் போது ஒரு ஜோடியாக மட்டுமே கதிர்வீச்சுக்குள் செல்கிறது.

இந்த வழக்கில், ஒரு குறிப்பிட்ட வகை கதிர்வீச்சு மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றல் தோன்றும். எதிர் வழக்கில், சில கதிர்வீச்சு மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு செல்வாக்கின் கீழ் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் பிறக்கும்போது, ​​அவை ஜோடிகளாக மட்டுமே பிறக்கின்றன: நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை.

அதன்படி, புதிதாக தோன்றிய ஜோடி துகள்களின் மொத்த மின்னேற்றம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும் மற்றும் மின்னூட்டத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் திருப்தி அடையும்.

சட்டத்தின் சோதனை உறுதிப்படுத்தல்

மின்சார கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் நிறைவேற்றம் பல முறை சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. வேறுவிதமாக பரிந்துரைக்கும் ஒரு உண்மையும் இல்லை.

எனவே, விஞ்ஞானிகள் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து உடல்களின் மொத்த மின் கட்டணம் மாறாமல் உள்ளது மற்றும் பெரும்பாலும் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம் என்று நம்புகிறார்கள். அதாவது, அனைத்து நேர்மறை கட்டணங்களின் எண்ணிக்கையும் அனைத்து எதிர்மறை கட்டணங்களின் எண்ணிக்கையும் சமமாக இருக்கும்.

கட்டண பாதுகாப்புச் சட்டத்தின் இருப்பின் தன்மை இன்னும் தெளிவாகத் தெரியவில்லை. குறிப்பாக, மின்னூட்டப்பட்ட துகள்கள் ஏன் ஜோடிகளாக மட்டுமே பிறந்து அழிக்கப்படுகின்றன என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை.

கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம் உள்ளது என்று உண்மையில் வழிவகுக்கிறது உள்ளூர்பாத்திரம்: எந்த முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தொகுதியிலும் மின்னேற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் அதன் எல்லையில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்திற்கு சமம். அசல் உருவாக்கத்தில், பின்வரும் செயல்முறை சாத்தியமாகும்: ஒரு கட்டணம் விண்வெளியில் ஒரு கட்டத்தில் மறைந்து மற்றொரு இடத்தில் உடனடியாக தோன்றும். இருப்பினும், அத்தகைய செயல்முறை சார்பியல் ரீதியாக மாறாததாக இருக்கும்: ஒரே நேரத்தில் சார்பியல் தன்மை காரணமாக, சில குறிப்பு சட்டங்களில் முந்தைய இடத்தில் மறைவதற்கு முன்பு கட்டணம் புதிய இடத்தில் தோன்றும், மேலும் சிலவற்றில் கட்டணம் புதிய இடத்தில் தோன்றும். முந்தைய ஒன்றில் மறைந்து சிறிது நேரம் கழித்து. அதாவது, கட்டணம் தக்கவைக்கப்படாத காலம் இருக்கும். உள்ளூர் தேவை, கட்டண பாதுகாப்பு சட்டத்தை வேறுபட்ட மற்றும் ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில் எழுத அனுமதிக்கிறது.

ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

மின்சார சார்ஜ் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி வெறுமனே தற்போதைய அடர்த்தி என்பதை நினைவில் கொள்க. தொகுதியின் சார்ஜ் மாற்றம் மேற்பரப்பு வழியாக மொத்த மின்னோட்டத்திற்கு சமம் என்பதை கணித வடிவத்தில் எழுதலாம்:

இங்கே Ω என்பது முப்பரிமாண இடைவெளியில் உள்ள சில தன்னிச்சையான பகுதி, இது இந்தப் பகுதியின் எல்லை, ρ என்பது மின்னூட்ட அடர்த்தி, மற்றும் எல்லை முழுவதும் தற்போதைய அடர்த்தி (மின்சார மின்சுமை ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி) ஆகும்.

வேறுபட்ட வடிவத்தில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

ஒரு எண்ணற்ற தொகுதிக்கு நகர்த்துவதன் மூலமும், தேவையான ஸ்டோக்ஸின் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், கட்டண பாதுகாப்புச் சட்டத்தை உள்ளூர் வேறுபாடு வடிவத்தில் (தொடர்ச்சி சமன்பாடு) மீண்டும் எழுதலாம்.

எலக்ட்ரானிக்ஸில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

மின்னோட்டங்களுக்கான Kirchhoff விதிகள் கட்டண பாதுகாப்பு சட்டத்திலிருந்து நேரடியாகப் பின்பற்றப்படுகின்றன. கடத்திகள் மற்றும் ரேடியோ எலக்ட்ரானிக் கூறுகளின் கலவையானது திறந்த அமைப்பாக வழங்கப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட அமைப்பில் கட்டணங்களின் மொத்த வரவு, கணினியிலிருந்து வரும் கட்டணங்களின் மொத்த வெளியீட்டிற்குச் சமம். ஒரு மின்னணு அமைப்பு அதன் மொத்த கட்டணத்தை கணிசமாக மாற்ற முடியாது என்று Kirchhoff விதிகள் கருதுகின்றன.

விக்கிமீடியா அறக்கட்டளை.

2010.

மற்ற அகராதிகளில் "மின்சாரக் கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டம்" என்ன என்பதைப் பார்க்கவும்:- இயற்கையின் அடிப்படை விதிகளில் ஒன்று, எந்த மூடிய (மின்சாரமாக தனிமைப்படுத்தப்பட்ட) அமைப்பின் மின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை மாறாமல் உள்ளது, இந்த அமைப்பில் என்ன செயல்முறைகள் நடந்தாலும் சரி... பெரிய பாலிடெக்னிக் என்சைக்ளோபீடியா

மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்

கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்- மின்சார கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டம், ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பின் அனைத்து துகள்களின் மின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை அதில் நிகழும் செயல்முறைகளின் போது மாறாது. எந்தவொரு துகள் அல்லது துகள்களின் அமைப்பின் மின் கட்டணம்... ... நவீன இயற்கை அறிவியலின் கருத்துக்கள். அடிப்படை சொற்களின் சொற்களஞ்சியம்

பாதுகாப்புச் சட்டங்கள் அடிப்படை இயற்பியல் விதிகள் ஆகும், இதன்படி, சில நிபந்தனைகளின் கீழ், மூடிய இயற்பியல் அமைப்பைக் குறிக்கும் சில அளவிடக்கூடிய இயற்பியல் அளவுகள் காலப்போக்கில் மாறாது. சில சட்டங்கள்... ... விக்கிபீடியா

கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்- krūvio tvermės dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்; மின்சார கட்டணம் vok பாதுகாப்பு சட்டம். Erhaltungssatz der elektrischen Ladung, m; Ladungserhaltungssatz, மீ ரஸ். கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம், மீ; சட்டம்... ... Fizikos terminų žodynas

மின் கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டம், மின்சாரம் மூடிய அமைப்பில் உள்ள கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை பாதுகாக்கப்படுகிறது என்று கூறுகிறது. கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம் முற்றிலும் சரியாக நிறைவேற்றப்படுகிறது. இந்த நேரத்தில், அதன் தோற்றம் கொள்கையின் விளைவாக விளக்கப்பட்டுள்ளது... ... விக்கிபீடியா

துகள் இயற்பியல் சுவைகள் மற்றும் குவாண்டம் எண்கள்: லெப்டன் எண்: எல் பேரியன் எண்: பி விந்தை: எஸ் வசீகரம்: சி வசீகரம்: பி உண்மை: டி ஐசோஸ்பின்: ஐ அல்லது இஸ் பலவீனமான ஐசோஸ்பின்: டிஇசட் ... விக்கிபீடியா

ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி என்பது இயற்கையின் ஒரு அடிப்படை விதி, அனுபவபூர்வமாக நிறுவப்பட்டது மற்றும் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இயற்பியல் அமைப்புக்கு ஒரு அளவிடக்கூடிய இயற்பியல் அளவை அறிமுகப்படுத்த முடியும் என்ற உண்மையை உள்ளடக்கியது, இது அமைப்பின் அளவுருக்கள் மற்றும் ... .. விக்கிப்பீடியா

மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்மின்சாரம் மூடிய அமைப்பில் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை பாதுகாக்கப்படுகிறது என்று கூறுகிறது.

கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம் முற்றிலும் சரியாக நிறைவேற்றப்படுகிறது. இந்த நேரத்தில், அதன் தோற்றம் கேஜ் மாறுபாட்டின் கொள்கையின் விளைவாக விளக்கப்பட்டுள்ளது. சார்பியல் மாறுபாட்டின் தேவை, கட்டணம் பாதுகாப்புச் சட்டத்தில் உள்ளது என்பதற்கு வழிவகுக்கிறது உள்ளூர்பாத்திரம்: எந்த முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தொகுதியிலும் மின்னேற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் அதன் எல்லையில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்திற்கு சமம். அசல் உருவாக்கத்தில், பின்வரும் செயல்முறை சாத்தியமாகும்: ஒரு கட்டணம் விண்வெளியில் ஒரு கட்டத்தில் மறைந்து மற்றொரு இடத்தில் உடனடியாக தோன்றும். இருப்பினும், அத்தகைய செயல்முறை சார்பியல் ரீதியாக மாறாததாக இருக்கும்: ஒரே நேரத்தில் சார்பியல் தன்மை காரணமாக, சில குறிப்பு சட்டங்களில் முந்தைய இடத்தில் மறைவதற்கு முன்பு கட்டணம் புதிய இடத்தில் தோன்றும், மேலும் சிலவற்றில் கட்டணம் புதிய இடத்தில் தோன்றும். முந்தைய ஒன்றில் மறைந்து சிறிது நேரம் கழித்து. அதாவது, கட்டணம் தக்கவைக்கப்படாத காலம் இருக்கும். உள்ளூர் தேவை, கட்டண பாதுகாப்பு சட்டத்தை வேறுபட்ட மற்றும் ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில் எழுத அனுமதிக்கிறது.

பாதுகாப்புச் சட்டம் மற்றும் அளவீடு மாறுபாட்டிற்குக் கட்டணம் விதிக்கவும்

இயற்பியல் கோட்பாடு ஒவ்வொரு பாதுகாப்புச் சட்டமும் சமச்சீரின் தொடர்புடைய அடிப்படைக் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்று கூறுகிறது. ஆற்றல், உந்தம் மற்றும் கோண உந்தம் ஆகியவற்றின் பாதுகாப்பு விதிகள் விண்வெளி நேர சமச்சீர் பண்புகளுடன் தொடர்புடையவை. மின்சாரம், பேரியன் மற்றும் லெப்டான் கட்டணங்களின் பாதுகாப்பு விதிகள் விண்வெளி நேரத்தின் பண்புகளுடன் தொடர்புடையது அல்ல, ஆனால் குவாண்டம் இயந்திர இயக்கிகள் மற்றும் மாநில வெக்டார்களின் சுருக்கமான இடத்தில் கட்ட மாற்றங்கள் தொடர்பான இயற்பியல் விதிகளின் சமச்சீர்மையுடன் தொடர்புடையது. குவாண்டம் புலக் கோட்பாட்டில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட புலங்கள் சிக்கலான அலைச் செயல்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகின்றன, இங்கு x என்பது விண்வெளி நேர ஒருங்கிணைப்பு ஆகும். எதிர் கட்டணங்களைக் கொண்ட துகள்கள், கட்டத்தின் அடையாளத்தில் வேறுபடும் புலச் செயல்பாடுகளுக்கு ஒத்திருக்கும், இது சில கற்பனையான இரு பரிமாண "சார்ஜ் ஸ்பேஸில்" ஒரு கோண ஒருங்கிணைப்பாகக் கருதப்படலாம். சார்ஜ் பாதுகாப்புச் சட்டம் என்பது வகையின் உலகளாவிய அளவீட்டு மாற்றத்தின் கீழ் லாக்ராஞ்சியனின் மாறுபாட்டின் விளைவாகும், இதில் Q என்பது புலத்தால் விவரிக்கப்பட்ட துகளின் மின்னூட்டமாகும், மேலும் இது ஒரு அளவுரு மற்றும் இடத்திலிருந்து சுயாதீனமான ஒரு தன்னிச்சையான உண்மையான எண்ணாகும். துகள்களின் நேர ஒருங்கிணைப்புகள். இத்தகைய மாற்றங்கள் செயல்பாட்டின் மாடுலஸை மாற்றாது, எனவே அவை யூனிட்டரி U(1) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

மின் கட்டணத்தின் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி என்பது தற்போதைய அடர்த்தி மட்டுமே என்பதை நினைவில் கொள்க. தொகுதியின் சார்ஜ் மாற்றம் மேற்பரப்பு வழியாக மொத்த மின்னோட்டத்திற்கு சமம் என்பதை கணித வடிவத்தில் எழுதலாம்:

இங்கே முப்பரிமாண இடைவெளியில் சில தன்னிச்சையான பகுதி உள்ளது, - இந்த பிராந்தியத்தின் எல்லை, - சார்ஜ் அடர்த்தி, - எல்லை முழுவதும் தற்போதைய அடர்த்தி (மின்சார சார்ஜ் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி).

வேறுபட்ட வடிவத்தில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

ஒரு எண்ணற்ற தொகுதிக்கு நகர்த்துவதன் மூலமும், தேவையான ஸ்டோக்ஸின் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், கட்டண பாதுகாப்புச் சட்டத்தை உள்ளூர் வேறுபாடு வடிவத்தில் (தொடர்ச்சி சமன்பாடு) மீண்டும் எழுதலாம்.

எலக்ட்ரானிக்ஸில் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டம்

மின்னோட்டத்திற்கான Kirchhoff விதிகள் கட்டண பாதுகாப்பு சட்டத்திலிருந்து நேரடியாகப் பின்பற்றப்படுகின்றன. கடத்திகள் மற்றும் ரேடியோ எலக்ட்ரானிக் கூறுகளின் கலவையானது திறந்த அமைப்பாக வழங்கப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட அமைப்பில் கட்டணங்களின் மொத்த வரவு, கணினியிலிருந்து வரும் கட்டணங்களின் மொத்த வெளியீட்டிற்குச் சமம். ஒரு மின்னணு அமைப்பு அதன் நிகர கட்டணத்தை கணிசமாக மாற்ற முடியாது என்று Kirchhoff விதிகள் கருதுகின்றன.

பரிசோதனை சரிபார்ப்பு

மின்சாரக் கட்டணத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் சிறந்த சோதனைச் சோதனையானது, கடுமையான சார்ஜ் பாதுகாப்பின் போது அனுமதிக்கப்படும் அடிப்படைத் துகள்களின் சிதைவுக்கான தேடலாகும். மின் கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டத்தை மீறுவதற்கான நிகழ்தகவுக்கான சிறந்த சோதனைக் கட்டுப்பாடு, ஆற்றலுடன் கூடிய ஃபோட்டானுக்கான தேடலில் இருந்து வருகிறது. மெக் 2/2 ≈ 255 keV, நியூட்ரினோ மற்றும் ஃபோட்டானாக எலக்ட்ரானின் அனுமானச் சிதைவில் எழுகிறது:

இருப்பினும், சார்ஜ் பாதுகாக்கப்படாவிட்டாலும், அத்தகைய ஒற்றை-ஃபோட்டான் சிதைவு ஏற்படாது என்று கோட்பாட்டு வாதங்கள் உள்ளன. மற்றொரு அசாதாரண சார்ஜ்-பாதுகாப்பு செயல்முறை ஒரு எலக்ட்ரானை ஒரு பாசிட்ரானாக தன்னிச்சையாக மாற்றுவது மற்றும் சார்ஜ் காணாமல் போவது (கூடுதல் பரிமாணங்களுக்கு மாறுதல், பிரேனில் இருந்து சுரங்கப்பாதை போன்றவை). எலக்ட்ரான் மின்சுமையுடன் சேர்ந்து எலக்ட்ரான் காணாமல் போவது மற்றும் எலக்ட்ரான் உமிழ்வு இல்லாமல் நியூட்ரானின் பீட்டா சிதைவு ஆகியவற்றில் சிறந்த சோதனைக் கட்டுப்பாடுகள்.

உடல்கள் மின்மயமாக்கப்பட்டால், எதிர் அறிகுறிகளின் கட்டணங்கள் எப்போதும் தோன்றும் என்பதை சோதனைகள் தெளிவாகக் காட்டுகின்றன. இரண்டு உடல்களில் ஒன்று தொடர்பு காரணமாக எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால், மற்றொன்று நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

ஒரே மாதிரியான பந்துகளைக் கொண்ட இரண்டு எலக்ட்ரோமீட்டர்களை எடுத்து மின் கட்டணங்களை அளவிடுவதற்கு அவற்றை தயார் செய்வோம். இதைச் செய்ய, அவற்றின் உலோக வழக்குகளை நாங்கள் தரையிறக்குகிறோம்.

மூன்று தட்டுகளில் ஆர்கானிக் கண்ணாடி ஒரு தட்டு, அதன் மேற்பரப்பு காகிதத்தால் மூடப்பட்டிருக்கும். நாம் ஒவ்வொரு தட்டிலும் உலோக பந்துகளைத் தொட்டால், கால்வனோமீட்டர் ஊசிகள் அதே கோணத்தில் விலகுவதைக் காண்போம் (படம் 4.10). இதன் விளைவாக வரும் கட்டணங்களின் அடையாளத்தைத் தீர்மானிக்க, இரண்டு பந்துகளிலும் ரோமத்தால் தேய்க்கப்பட்ட கருங்கல் குச்சியைக் கொண்டு வருகிறோம். ஒரு எலக்ட்ரோமீட்டர் அளவீடுகளைக் குறைக்கும், மற்றொன்று அதை அதிகரிக்கும். எலக்ட்ரோமீட்டர் பந்துகள் எதிர் அறிகுறிகளின் கட்டணங்களைக் கொண்டிருப்பதை இது குறிக்கிறது. இந்த அறிக்கைகளை மற்றொரு சோதனை மூலம் சரிபார்க்கலாம். இதைச் செய்ய, எலக்ட்ரோமீட்டர்களில் இரண்டு பந்துகளையும் ஒரு இன்சுலேடிங் கைப்பிடியில் கம்பி மூலம் இணைக்கிறோம். இரண்டு எலக்ட்ரோமீட்டர்களின் ஊசிகளும் உடனடியாக பூஜ்ஜியத்திற்குக் குறையும் (படம் 4.11). இது கட்டணங்களின் முழுமையான நடுநிலைப்படுத்தலைக் குறிக்கிறது. மேற்கொள்ளப்பட்ட சோதனைகளின் பகுப்பாய்வு இயற்கையில் அது செயல்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது மின்சார கட்டணங்களை பாதுகாக்கும் சட்டம்.

மின்சார கட்டணங்களை பாதுகாக்கும் சட்டம் . ஒரு மூடிய அமைப்பில், இந்த அமைப்பை உருவாக்கும் உடல்களின் மின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை மாறாமல் இருக்கும்.

Q 1 + Q 2 + Q 3 + … + Qn= தொடர்ந்து.

பெஞ்சமின் பிராங்க்ளின்(1706-1790) - ஒரு சிறந்த அமெரிக்க அரசியல்வாதி; இயற்பியல் துறையில் பணிபுரிந்தார்: "மின்சார திரவம்" ஓட்டம் மூலம் மின்மயமாக்கலை விளக்கும் ஒரு கோட்பாட்டை உருவாக்கியது, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணம் என்ற கருத்தை அறிமுகப்படுத்தியது; வளிமண்டலத்தில் உள்ள மின் நிகழ்வுகளை ஆய்வு செய்தார்.

1747 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானி பி. பிராங்க்ளின் முதன்முதலில் உருவாக்கப்பட்டது.

பயன்படுத்தி உடல் பிரச்சனைகளை தீர்க்கும் போது மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்மின் கட்டணங்களின் மதிப்புகள் அவற்றின் அடையாளங்களுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மின்காந்த கதிர்வீச்சிலிருந்து அடிப்படை துகள்கள் உருவாகும் இயற்பியல் செயல்முறைகளை விஞ்ஞானிகள் அறிவார்கள். அத்தகைய நிகழ்வுக்கு ஒரு பொதுவான உதாரணம் கல்வி எலக்ட்ரான்மற்றும் பாசிட்ரான்பொருளின் கதிரியக்க மாற்றங்களின் போது தோன்றும் γ-கதிர்வீச்சிலிருந்து. எதிர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான் எப்போதும் நேர்மறை சார்ஜ் கொண்ட பாசிட்ரானுடன் ஜோடிகளாக இந்த மாற்றங்களில் தோன்றும் என்பதை பல ஆய்வுகள் தெளிவாக நிரூபித்துள்ளன. எலக்ட்ரான் மற்றும் பாசிட்ரானின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம். மின்காந்த கதிர்வீச்சுக்கு கட்டணம் இல்லை. இவ்வாறு,

எலக்ட்ரான்-பாசிட்ரான் ஜோடி உருவாக்கத்தின் எதிர்வினையில் கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்.

q எலக்ட்ரான் +பாசிட்ரான் q = 0.

பாசிட்ரான் - எலக்ட்ரானின் வெகுஜனத்திற்கு தோராயமாக சமமான நிறை கொண்ட ஒரு அடிப்படை துகள்; ஒரு பாசிட்ரானின் சார்ஜ் நேர்மறை மற்றும் எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்திற்கு சமம்.

அடிப்படையில் மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்களின் மின்மயமாக்கலை விளக்குகிறது.

அறியப்பட்டபடி, அனைத்து உடல்களும் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதில் அடங்கும் எலக்ட்ரான்கள்மற்றும் புரோட்டான்கள். சார்ஜ் செய்யப்படாத உடலில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். எனவே, அத்தகைய உடல் மற்ற உடல்களில் மின் விளைவை வெளிப்படுத்தாது. இரண்டு உடல்கள் நெருங்கிய தொடர்பில் இருந்தால் (தேய்த்தல், சுருக்கம், தாக்கம், முதலியன), பின்னர் அணுக்களுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான்கள் புரோட்டான்களை விட மிகவும் பலவீனமானவை மற்றும் ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும். தளத்தில் இருந்து பொருள்

எலக்ட்ரான்கள் மாற்றப்பட்ட உடலில் அவற்றின் அதிகப்படியான அளவு இருக்கும். பாதுகாப்புச் சட்டத்தின்படி, இந்த உடலின் மின் கட்டணம் அனைத்து புரோட்டான்களின் நேர்மறை கட்டணங்கள் மற்றும் அனைத்து எலக்ட்ரான்களின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகைக்கு சமமாக இருக்கும். இந்த கட்டணம் எதிர்மறையாகவும், அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களின் கட்டணங்களின் கூட்டு மதிப்பிற்கு சமமாகவும் இருக்கும்.

அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு உடல் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது.

எலக்ட்ரான்களை இழந்த ஒரு உடல் நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும், அதன் மாடுலஸ் உடலால் இழந்த எலக்ட்ரான்களின் கட்டணங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும்.

நேர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட உடலில் புரோட்டான்களை விட குறைவான எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்.

மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம்சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் நகர்கிறதா இல்லையா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல் செயல்படுகிறது. இந்த சார்ஜ் பண்பு மாறாத தன்மை என்று அழைக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் சார்ஜ் 1.6. 200 m/s வேகத்திலும் 100,000 km/s வேகத்திலும் 10 -19 C. அது வேறுவிதமாக இருந்தால், எலக்ட்ரான்கள் ஒரு இலவச நிலையில் சில பண்புகளைக் கொண்டிருக்கும் மற்றும் ஒரு அணுவில் முற்றிலும் வேறுபட்டவை. ஆனால் இது அறிவியலால் நிறுவப்படவில்லை.

உடல் மற்றொரு குறிப்பு அமைப்புக்கு நகரும் போது மின் கட்டணம் மாறாது.

இந்தப் பக்கத்தில் பின்வரும் தலைப்புகளில் பொருள் உள்ளது:

• ஸ்பர் பாதுகாப்பு சட்டங்கள்

• மின் கட்டண இயற்பியல் குறிப்புகளின் பாதுகாப்பு விதி

• மின்சார கட்டண ஏமாற்று தாளைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டம்

• ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம். உடல்களின் மின்மயமாக்கல்

• மின்சார கட்டணத்தை பாதுகாக்கும் சட்டத்தை உறுதிப்படுத்தும் சோதனைகள்

இந்த பொருள் பற்றிய கேள்விகள்:

உடல்கள் மின்மயமாக்கப்படும் போது, மின்சார கட்டணம் பாதுகாப்பு சட்டம். இந்த சட்டம் ஒரு மூடிய அமைப்புக்கு செல்லுபடியாகும். ஒரு மூடிய அமைப்பில், அனைத்து துகள்களின் கட்டணங்களின் இயற்கணிதத் தொகை மாறாமல் இருக்கும் . துகள் கட்டணங்கள் q 1, q 2 போன்றவற்றால் குறிக்கப்பட்டால், பின்னர்

கே 1 +கே 2 +கே 3 +… + கே n= தொடர்ந்து.

மின்னியல் அடிப்படை விதி கூலொம்பின் விதி

உடல்களுக்கு இடையிலான தூரம் அவற்றின் அளவை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருந்தால், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களின் வடிவம் அல்லது அளவுகள் அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகளை கணிசமாக பாதிக்காது. இந்த வழக்கில், இந்த உடல்களை புள்ளி உடல்களாக கருதலாம்.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் வலிமை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான ஊடகத்தின் பண்புகளைப் பொறுத்தது.

ஒரு வெற்றிடத்தில் இரண்டு புள்ளி நிலையான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் விசை சார்ஜ் தொகுதிகளின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்.இந்த சக்தி கூலம்ப் படை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

|கே 1 | மற்றும் | கே 2 | - உடல் கட்டணங்களின் தொகுதிகள்,

ஆர்- அவற்றுக்கிடையேயான தூரம்,

கே- விகிதாசார குணகம்.

எஃப்- தொடர்பு சக்தி

இரண்டு நிலையான புள்ளி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் இந்த உடல்களை இணைக்கும் நேர் கோட்டில் இயக்கப்படுகின்றன.

மின் கட்டண அலகு

மின்னோட்டத்தின் அலகு ஆம்பியர் ஆகும்.

ஒரு பதக்கம்(1 Cl) 1 ஏ மின்னோட்டத்தில் 1 வினாடியில் கடத்தியின் குறுக்குவெட்டு வழியாகச் செல்லும் கட்டணம்

g [Coulomb=Cl]

இ=1.610 -19 சி

- மின்சார மாறிலி

ஒரு தூரத்தில் மூடுதல் மற்றும் செயல்

ஒருவருக்கொருவர் தொலைவில் உள்ள உடல்களுக்கிடையேயான தொடர்பு எப்போதும் இடைநிலை இணைப்புகளின் (அல்லது ஊடகங்கள்) உதவியுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது என்ற அனுமானம், தொடர்புகளை புள்ளியிலிருந்து புள்ளிக்கு கடத்துகிறது குறுகிய தூர நடவடிக்கை கோட்பாட்டின் சாராம்சம்.விநியோகம் வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில்.

நேரடி நடவடிக்கை கோட்பாடுதொலைவில் நேரடியாக வெற்றிடத்தின் வழியாக. இந்த கோட்பாட்டின் படி, செயல் தன்னிச்சையாக பெரிய தூரங்களுக்கு உடனடியாக அனுப்பப்படுகிறது.

இரண்டு கோட்பாடுகளும் ஒன்றுக்கொன்று எதிரானவை. படி தொலைவில் செயல் கோட்பாடுகள்ஒரு உடல் நேரடியாக வெற்றிடத்தின் மூலம் மற்றொன்றில் செயல்படுகிறது மற்றும் இந்த செயல் உடனடியாக பரவுகிறது.

குறுகிய தூர கோட்பாடுஎந்தவொரு தொடர்பும் இடைநிலை முகவர்களின் உதவியுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில் பரவுகிறது என்று கூறுகிறது.

தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்முறையின் இருப்பு, இது ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நேரம் நீடிக்கும் - இது கோட்பாட்டை வேறுபடுத்தும் முக்கிய விஷயம்தொலைவில் உள்ள செயல் கோட்பாட்டிலிருந்து குறுகிய தூர நடவடிக்கை.

ஃபாரடேயின் யோசனையின்படி மின் கட்டணங்கள் ஒருவருக்கொருவர் நேரடியாக செயல்படாது.அவை ஒவ்வொன்றும் சுற்றியுள்ள இடத்தில் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகின்றன. ஒரு கட்டணத்தின் புலம் மற்றொரு கட்டணத்தில் செயல்படுகிறது, மற்றும் நேர்மாறாகவும். நீங்கள் கட்டணத்திலிருந்து விலகிச் செல்லும்போது, ​​புலம் பலவீனமடைகிறது.

மின்காந்த இடைவினைகள் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட வேகத்தில் விண்வெளியில் பரவ வேண்டும்.

மின்சார புலம் உண்மையில் உள்ளது, அதன் பண்புகள் சோதனை ரீதியாக ஆய்வு செய்யப்படலாம், ஆனால் இந்த புலம் என்ன என்பதை நாம் கூற முடியாது.

மின்சார புலத்தின் தன்மை பற்றி நாம் புலம் பொருள் என்று கூறலாம்; அது பெயர்ச்சொல் எங்களைப் பொருட்படுத்தாமல், அவரைப் பற்றிய நமது அறிவைப் பற்றி;

புலம் சுற்றியுள்ள உலகில் வேறு எதையும் குழப்ப அனுமதிக்காத சில பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது;

மின்சார புலத்தின் முக்கிய சொத்து சில சக்தியுடன் மின்சார கட்டணங்களில் அதன் விளைவு ஆகும்;

நிலையான கட்டணங்களின் மின்சார புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மின்னியல். இது காலப்போக்கில் மாறாது. ஒரு மின்னியல் புலம் மின் கட்டணங்களால் மட்டுமே உருவாக்கப்படுகிறது. இது இந்த கட்டணங்களைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் உள்ளது மற்றும் அதனுடன் பிரிக்கமுடியாத வகையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்சார புல வலிமை.

புலத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வைக்கப்படும் மின்னூட்டத்தில் செயல்படும் விசையின் விகிதம், புலத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளிக்கும் இந்தக் கட்டணத்திற்கு சார்ஜ் சார்ந்து இருக்காது மற்றும் புலத்தின் சிறப்பியல்பு எனக் கருதலாம்.

புலத்தின் வலிமையானது, இந்த கட்டணத்திற்கு ஒரு புள்ளி கட்டணத்தில் புலம் செயல்படும் விசையின் விகிதத்திற்கு சமம்.

ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமை.

.

ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமை மாடுலஸ் கே ஓ தொலைவில் ஆர்இது சமம்:

.

விண்வெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் பல்வேறு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் மின்சார புலங்களை உருவாக்கினால் அதன் பலம் முதலியன, இந்த கட்டத்தில் விளைந்த புல வலிமை:

மின் தளத்தின் பவர் கோடுகள்.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பந்தின் ஃபீல்ட் ஸ்ட்ரெங்த்

விண்வெளியில் உள்ள எல்லாப் புள்ளிகளிலும் ஒரே வலிமையுடன் இருக்கும் மின்சார புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது ஒரே மாதிரியான.

புலக் கோடுகளின் அடர்த்தி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு அருகில் அதிகமாக இருக்கும், அங்கு புல வலிமையும் அதிகமாக இருக்கும்.

ஒரு புள்ளி கட்டணத்தின் புல வலிமை.

கடத்தும் பந்தின் உள்ளே (r > R), புல வலிமை பூஜ்ஜியமாகும்.

ஒரு மின் துறையில் நடத்துனர்கள்.

மின்கடத்திகள் மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் கடத்தியின் உள்ளே நகரக்கூடிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த துகள்களின் கட்டணங்கள் அழைக்கப்படுகின்றன இலவச கட்டணம்.

கடத்தியின் உள்ளே மின்னியல் புலம் இல்லை. கடத்தியின் முழு நிலையான கட்டணமும் அதன் மேற்பரப்பில் குவிந்துள்ளது. ஒரு கடத்தியில் உள்ள கட்டணங்கள் அதன் மேற்பரப்பில் மட்டுமே அமைந்திருக்கும்.