Ley de conservación de la carga eléctrica
Pase lo que pase en el mundo, hay una cierta carga eléctrica total en el universo, cuyo tamaño siempre permanece sin cambios. Incluso si el cargo por alguna razón deja de existir en un lugar, seguramente terminará en otro lugar. Esto significa que la carga no puede desaparecer para siempre.
Este hecho fue establecido e investigado por Michael Faraday. Una vez erigió una enorme bola de metal hueca en su laboratorio, a cuya superficie exterior conectó un galvanómetro ultrasensible. El tamaño de la pelota hizo posible colocar un laboratorio completo en su interior.
Y Faraday también. Comenzó a traer a la pelota los más variados equipos eléctricos a su disposición, y luego comenzó a experimentar. Estando en la bola, comenzó a frotar varillas de vidrio con piel, a encender máquinas electrostáticas, etc. Pero por más que Faraday lo intentaba, la carga de la bola no aumentaba. De ninguna manera el científico logró crear una carga.
Y entendemos esto porque cuando frotas una barra de vidrio con una piel, aunque la barra obtiene una carga positiva, la piel inmediatamente recibe una carga negativa por la misma cantidad, y la suma de la carga en la piel y la barra es cero. .
Un galvanómetro fuera de la bola ciertamente reflejaría el hecho de un cambio en la carga si apareciera una carga "extra" en el laboratorio de Faraday, pero nada de eso sucedió. Se guarda la carga completa.
Otro ejemplo. Un neutrón es inicialmente una partícula sin carga, pero un neutrón puede decaer en un protón y un electrón. Y aunque el propio neutrón es neutro, es decir, su carga es cero, las partículas nacidas como resultado de su desintegración portan cargas eléctricas de signo opuesto e igual número. La carga total del universo no ha cambiado en absoluto, permanece constante.
Otro ejemplo es un positrón y un electrón. El positrón es la antipartícula del electrón, tiene la carga opuesta del electrón y es esencialmente una imagen especular del electrón. Una vez que se encuentran, el electrón y el positrón se aniquilan entre sí y nace un cuántico gamma (radiación electromagnética), pero la carga total permanece sin cambios. El proceso inverso también es cierto (ver figura arriba).
La ley de conservación de la carga eléctrica se formula de la siguiente manera: se conserva la suma algebraica de las cargas de un sistema eléctricamente cerrado. O así: con cada interacción de los cuerpos, su carga eléctrica total permanece sin cambios.
Cambios de carga eléctrica en piezas (cuantificados)
La carga eléctrica tiene una propiedad inusual: siempre cambia en partes. Considere una partícula cargada. Su carga puede ser, por ejemplo, una parte de la carga o dos partes de la carga, menos una o menos dos partes.Una carga negativa elemental (partículas de larga duración mínimas realmente existentes) tiene un electrón.
La carga del electrón es 1.602 176 6208 (98) x 10-19 Pendiente. Esta cantidad de carga es la parte mínima (un cuanto de carga eléctrica). Las diminutas piezas de carga eléctrica pueden moverse en cantidades variables de un lugar a otro en el espacio, pero la carga total se conserva siempre y en todas partes y, en principio, puede medirse como el número de estas diminutas piezas.
Las cargas eléctricas son fuentes de campos eléctricos y magnéticos.
Cabe señalar que las cargas eléctricas son fuentes de campos electricos y magneticos… Por lo tanto, el enfoque eléctrico permite determinar la cantidad de carga en uno u otro de sus portadores. Además, la carga es una medida de la interacción de un cuerpo cargado con un campo eléctrico. Como resultado, se puede argumentar que la electricidad es un fenómeno asociado con cargas en reposo (electricidad estática, campo eléctrico) o en movimiento (corriente, campo magnético).