Loi de Conservation de la Charge Électrique
La charge électrique est une quantité physique et une propriété de la matière qui lui permet d’expérimenter une force lorsqu’elle est placée dans un champ électromagnétique. En physique, deux principes concernant la charge électrique sont particulièrement importants.
Premier Principe : Conservation de la Charge Électrique
La loi de conservation de la charge électrique stipule que la somme algébrique de toutes les charges électriques dans un système fermé est constante. Cela signifie que la seule façon de changer la charge nette d’un système est d’apporter une charge de l’extérieur ou d’enlever une charge du système. La charge peut être créée et détruite, mais uniquement en paires positif-négatif. La conservation de la charge est considérée comme une loi de conservation universelle, et aucune preuve expérimentale d’une violation de ce principe n’a jamais été observée.
Charge Électrique dans la Décroissance Bêta
Dans la physique des particules, la conservation de la charge signifie que dans les réactions des particules élémentaires qui créent des particules chargées, des nombres égaux de particules positives et négatives sont toujours créés, maintenant ainsi la quantité nette de charge inchangée. Même dans les interactions à haute énergie où les particules sont créées et détruites, comme la création de paires positon-électron, la charge totale de tout système fermé reste exactement constante.
Deuxième Principe : La Quantification de la Charge
Le second principe important est que l’ampleur de la charge de l’électron ou du proton représente une unité naturelle de charge. On dit que la charge est quantifiée, c’est-à-dire que chaque quantité observable de charge électrique est toujours un multiple entier de cette unité de base. Cette unité est appelée la charge élémentaire, e, égale approximativement à 1.602×10−19 coulombs (à l’exception des particules appelées quarks, qui ont des charges qui sont des multiples entiers de 1/3e).
Questions Fréquemment Posées
Quelles particules dans les atomes ont une charge électrique ?
Un atome est constitué d’un noyau chargé positivement entouré d’électrons chargés négativement, de sorte que l’atome dans son ensemble est électriquement neutre. Le noyau atomique est composé de protons chargés positivement et de neutrons neutres.
Quelle est l’unité de la charge électrique ?
Le coulomb (symbole : C) est l’unité du Système international d’unités (SI) de la charge électrique. Le coulomb a été défini comme la quantité d’électricité transportée en une seconde par un courant d’un ampère : 1 C = 1 A × 1 s.
Pourquoi la loi de conservation de la charge est-elle si importante ?
Ce concept est important pour toutes les réactions nucléaires – décroissance alpha, décroissance bêta, décroissance gamma, etc. – car il permet aux scientifiques de prédire la composition du produit final dans la réaction. Dans ces réactions, un noyau se transforme en un type différent de noyau ou de noyaux, tandis que la charge est conservée.
