Электр зарядының сақталу заңы

Жоспары:

1.Кулон заңы

2. Электр өрісінің кернеулік сызықтары

5. Электростатикалық өріс және оның кернеулігі

6. Остроградский – Гаусс теоремасы

Ағылшын физигі У. Гильберттің (1544-1603) пікірі бойынша кейбір денелерде үйкелгеннен кейін ұсақ бөлшектерді өзіне тарту қасиеті болғандықтан, ол электрлену құбылысы деп аталады. Электрленген дене зарядталады. Қазіргі пікір бойынша заряд денелер бір – бірімен тиістірілгенде ғана пайда болып, электрлік күй бір денеден екінші денеге беріле алады. Сөйтіп, электр зарядының бар болуы зарядталған денелердің басқадай зарядталған денемен өзара әсерлесетінінен көрінеді.

Француз ғалымы Люфе (1698-1739) электр заряды екі түрлі болатынын тұжырымдаса, американдық ғалым Франклин (1700-1790) шартты түрде оң және теріс деп аталатын екі түрлі электр зарядының бар екенін айтты. Мысалы, шыны таяқшаны теріге үйкегенде оның оң таңбалы электрленуі, ал терінің теріс электрленуі кездейсоқ ашылған болатын. Осы себептен электрленген денелердің өткізгіш және өткізбейтін (изолятор) болып бөлінуін бірінші рет ағылшын ғалымы Грей 1729 жылы айтқан.

Американ физигі Р. Милликен (1868-1953) мен совет физигі А. Иоффе тәжірибелердің қорытындысынан электр зарядының элементар заряд деп атауға болатынын тұжырымдады, яғни . Электрон теріс зарядты, протон оң зарядты тасушы, ал нейтрон – заряды нольге тең элементар бөлшек. Зат атомдары осы бөлшектерден құралатындықтан, электр зарядтары барлық денелердің құрамына кіреді. Олай болса, электронның массасы кг, протонның массасы кг.

Көптеген тәжірибелердің қорытындыларынан ағылшын физигі М. Фарадей (1791-1867) табиғаттың негізгі бір заңы – зарядтардың сақталу заңын ашты. Кез келген тұйықталған жүйеде электр зарядтарының алгебралық қосындысы әр уақытта өзгеріссіз қалып отырады, яғни

(7.1)

Сонымен, қозғалыста әлде тыныштықта екеніне қарамастан электр заряды санау жүйесіне тәуелсізболады екен. Зарядтар жаңадан жасалмайды да, жойылып та кетпейді, оларды тек бір денеден екінші денеге көшіруге болады немесе бір дененің өз ішінде орын ауыстырады.