電荷守恒定律公式(電荷守恒)
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1、電荷守恒定律conservation ofcharge,law of 物理學(xué)的基本定律之一 。
2、它指出,對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng),不論發(fā)生什么變化 ,其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。
3、電荷守恒定律表明,如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了,那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域;如果在一個(gè)物理過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷,那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。
4、 根據(jù)電荷守恒定律,單位時(shí)間從任一封閉曲面流出的電量應(yīng)等于該封閉曲面內(nèi)總電量變化率的負(fù)值(即等于單位時(shí)間封閉曲面內(nèi)減少的電量)。
5、如果沒(méi)有電量補(bǔ)充,當(dāng)封閉曲面內(nèi)的電量全部流出后,此過(guò)程便將中止。
6、因此,為了維持持續(xù)恒定的電流,在電量從任一封閉曲面內(nèi)流出的同時(shí),必須有相等的電量流入。
7、換言之,恒定電流應(yīng)構(gòu)成閉合的沒(méi)有源頭的回路,這是電荷守恒定律應(yīng)用于恒定電流的結(jié)果。
8、 1843年,M.法拉第做了冰桶實(shí)驗(yàn),并據(jù)此最早提出電荷守恒的觀念。
9、法拉第把白鐵皮做的冰桶放在絕緣物上,用導(dǎo)線把冰桶外面與金箔驗(yàn)電器相接。
10、用絲線將帶電小黃銅球吊進(jìn)冰桶內(nèi),隨著小球的深入,驗(yàn)電器箔片逐漸張開(kāi)并達(dá)到最大張角,爾后,即使小球再深入,甚至與冰桶接觸,張角也不再變化。
11、并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與冰桶內(nèi)是否裝有其他物質(zhì)以及小球是否與之接觸均無(wú)關(guān)。
12、冰桶實(shí)驗(yàn)表明,其中的電荷可以轉(zhuǎn)移變動(dòng),但不會(huì)無(wú)中生有,也不會(huì)變有為無(wú),總量守恒。
13、這是電荷守恒定律第一個(gè)令人滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)證明。
14、 電荷守恒定律是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的總結(jié),適用于迄今所知的一切宏觀過(guò)程和微觀過(guò)程。
15、質(zhì)子和電子是正負(fù)電荷的基本單元。
16、在各種物理過(guò)程中,電子和質(zhì)子總數(shù)不變,只是組合方式或所在位置有所改變,因而電荷守恒是十分自然的。
17、 值得指出的,近代物理學(xué)發(fā)現(xiàn)了大量有關(guān)基本粒子互相轉(zhuǎn)化的事實(shí)。
18、例如正、負(fù)電子e+、e-對(duì)撞湮沒(méi) ,產(chǎn)生兩個(gè)γ光子;中子n的衰變式中p是質(zhì)子;是反中微子。
19、在這些過(guò)程中,出現(xiàn)了電荷的消失或產(chǎn)生,但反應(yīng)物的總電荷等于生成物的總電荷,電荷仍守恒。
20、這意味著電荷守恒具有更深刻的根源。
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