III. Phát biểu nguyên lí thứ nhất và biểu thức giải tích của nó.
I.Định luật bảo toàn điện tích.
Khi cọ xát hổ phách vào lông thú thì có khả năng hút các vật nhẹ. Ta gọi những vật sau khi cọ xát vào nhau có khả năng hút các vật khác là những vật nhiễm điện hay vật tích điện. khi đó, trên các vật có những điện tích.
Tìm hiểu các định luật bảo toàn trong vật lí
Ta biết rằng vật chất được cấu tạo từ những hạt nhỏ nhất không thể phân chia thành các hạt nhỏ hơn nữa gọi là các hạt sơ cấp ( prôton, nơtron, electron…).
Các hạt sơ cấp có thể mang điện tích dương, âm hoặc không mang điện tích. Điện tích của các hạt sơ cấp là điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên, không thể tách ra thành những lượng nhỏ hơn gọi là điện tích nguyên tố, kí hiệu là e.
e =1.6.10−19c.
me =9.1.10−31kg
Ban đầu hai vật trung hòa về điện, sau khi cọ xát vào nhau thì hai vật trở nên dẫn điện. lượng điện tích ở một vật bất kì mang điện bao giờ cũng là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
e n
q= . với n=1,2, …….n.
Nếu hai vật không trao đổi điện tích với các vật khác thì sau khi cọ xát vật này tích điện dương với điện tích q+ thì vật kia phải tích điện âm q- nhưng:
q+ = q− =q
.
Do cọ xát làm một số electron dịch chuyển từ vật này sang vật khác. Vật nhường electron tích điện dương, vật nhận electron tích điện âm
Lúc đầu, tổng điện tích của hệ hai vật bằng không, sau khi cọ xát tổng điện tích của hệ cũng bằng không. Do đó, ta có định luật bảo toàn điện tích: “Điện tích trong tự nhiên không phải tự sinh ra cũng không tự mất đi mà nó chuyển từ vật này sang vật khác” hay “ Trong một hệ cô lập, tổng đại số các điện tích luôn luôn là một hằng số”.
Điện tích tồn tại dưới dạng các hạt sơ cấp mang điện. trong những điều kiện nhất định, các hạt sơ cấp có thể biến đổi tương hổ. chúng có thể xuất hiện thêm hay bớt đi trong quá trình chuyển hóa. Nhưng chúng xuất hiện từng cặp có điện tích trái dấu và bằng nhau và mất đi cũng từng cặp như vậy.
Định luật bảo toàn điện tích được biểu diễn bằng một phương trình mang tên là phương trình liên tục:
+ =0 ∂ ∂ j div t ρ .
Tìm hiểu các định luật bảo toàn trong vật lí
Trong đó:
ρlà mật độ điện tích khối của môi trường.
j là vectơ mật độ dòng điện dẫn ở môi trường ấy.