Cuál es la ley de conservación de carga eléctrica

Como se sabe del curso de física de la escuela, enEl proceso de electrificación de cuerpos cumple con la ley de conservación de cargas eléctricas. A primera vista, puede parecer que el conocimiento de este hecho es demasiado abstracto como para interferir con él en la vida cotidiana. Hablemos hoy acerca de si esto es realmente así, y dónde puede encontrar la ley de conservación de la carga eléctrica.

Las teorías existentes sobre la estructuramicromundo establece que el portador de carga es un electrón, es una de las partículas más estables. La energía no puede desaparecer: en todo el universo, solo tiene lugar su transformación. Por lo tanto, la ley de conservación de la carga eléctrica se cumple. Supongamos que un electrón bajo ciertas condiciones se puede dividir en otras partículas que lo componen (por ejemplo, un fotón y un neutrino elusivo), con la carga total correspondiente. Sin embargo, hasta ahora, la ciencia oficial ha negado tal posibilidad, ya que los experimentos prácticos (y se han llevado a cabo en repetidas ocasiones) no han tenido éxito. No es de extrañar que digan que el electrón es indivisible, es inagotable ... La vida teórica de esta partícula no es inferior a 10 a la potencia de 22.

No es un secreto para nadie que la carga total de un átomoes igual a cero. Esto se debe a que el potencial negativo de todos los electrones se compensa con la carga positiva de los protones en el núcleo. La neutralización mutua se lleva a cabo, por lo tanto, el átomo como un todo es eléctricamente neutro. Por supuesto, si informa energía adicional (por ejemplo, calentar el material a altas temperaturas u operar con un campo magnético alterno), entonces los electrones en las órbitas externas (valencia) pueden abandonar sus "lugares legítimos". En este caso, se obtienen una sustancia ion y un electrón libre. Pero, como regla general, la energía adquirida por la partícula se emite en forma de cuantos y se restaura la estructura estable del átomo. Un caso particular es la conexión de elementos, cuando algunas partículas son comunes a dos (o más) átomos. La ley de conservación también se cumple al máximo.

Sin embargo, volvamos del campo del micromundo a másvida práctica. La ley de conservación de la carga eléctrica se usa activamente en los cálculos de ingeniería eléctrica. Por ejemplo, es suficiente recordar la primera regla de Kirchhoff. De hecho, confirma la ley de conservación de la carga eléctrica. Por ejemplo, un trifásico circuitos de corriente alterna a menudo se utiliza para el método de conexión del conductor en una estrella. En este caso, los conductores trifásicos están conectados en un nodo. corriente de cortocircuito aparentemente inevitable con un aumento en el agotamiento, y un material conductor. De hecho, sucede lo siguiente: en cada nodo, la suma de las corrientes es cero. Los cálculos (convenciones) que afluyen corrientes se consideran positivos y saliente - negativo. En otras palabras: I1 + I2 + I3 = 0, y que también es cierto, I2 = I1-I3, y así sucesivamente. En términos simples, la carga entrante no puede exceder la cantidad proveniente del nodo. Si la ley de conservación de cargas no funcionó con dicha conexión de conductores, entonces se registraría la acumulación de partículas cargadas en el sitio, pero esto no ocurre.

La ingeniería eléctrica y los átomos están lejos de serlas únicas áreas donde opera la ley de conservación de cargas. La biología y la botánica tampoco son olvidadas. Con el famoso proceso de fotosíntesis (la creación de sustancias orgánicas en los granos de clorofila bajo la influencia de la luz solar) en el momento de absorber un cuanto de luz, la estructura del tejido deja un electrón. Sin embargo, dado que la molécula de clorofila adquiere una carga positiva, el "lugar vacío" pronto se llena con una de las partículas libres. De hecho, es gracias a la ley de conservación de la carga que la existencia del Universo es posible en la forma a la que todos estamos acostumbrados.