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Conservazione della carica elettrica
Una carica elettrica è una quantità fisica e una proprietà della materia che le fa sperimentare una forza quando viene posta in un campo elettromagnetico.
La legge di conservazione della carica elettrica afferma che:
La somma algebrica di tutte le cariche elettriche in un sistema chiuso è costante.
Il secondo principio importante è:
L’entità della carica dell’elettrone o del protone è un’unità naturale di carica.
Legge di conservazione della carica elettrica
In fisica, ci sono due principi molto importanti riguardanti la carica elettrica.
La prima è la legge di conservazione della carica elettrica . Questa legge afferma che:
La somma algebrica di tutte le cariche elettriche in un sistema chiuso è costante.
L’unico modo per modificare l’addebito netto di un sistema è di prelevare l’addebito da un’altra posizione o rimuovere un addebito dal sistema. La carica può essere creata e distrutta, ma solo in coppia positiva-negativa.
Si ritiene che la conservazione della carica sia una legge di conservazione universale . Nessuna prova sperimentale per qualsiasi violazione di questo principio è mai stata osservata. Nella fisica delle particelle, conservazione della carica significa che nelle reazioni delle particelle elementari che creano particelle cariche, viene sempre creato un numero uguale di particelle positive e negative, mantenendo invariata la quantità netta di carica . Anche nelle interazioni ad alta energia in cui le particelle vengono create e distrutte, come la creazione di coppie positrone-elettrone , la carica totale di qualsiasi sistema chiuso è esattamente costante.
Il secondo principio importante è:
L’entità della carica dell’elettrone o del protone è un’unità naturale di carica.
Diciamo che la carica è quantizzata . Cioè, ogni quantità osservabile di carica elettrica è sempre un multiplo intero di questa unità di base. Questa unità è chiamata carica elementare , e , approssimativamente uguale a 1.602×10 −19 coulomb (ad eccezione delle particelle chiamate quark, che hanno cariche multiple intere di 1⁄3 e ).
Domande frequenti
Un atomo è costituito da un nucleo caricato positivamente circondato da elettroni carichi negativamente in modo che l’atomo nel suo insieme sia elettricamente neutro. Il nucleo atomico è costituito da protoni carichi positivamente e neutroni neutri.
Il coulomb (simbolo: C) è l’unità di carica elettrica del Sistema Internazionale di Unità (SI). Il coulomb è stato definito come la quantità di elettricità trasportata in un secondo da una corrente di un ampere: 1 C = 1 A × 1 s
Questo concetto è importante per tutte le reazioni nucleari: decadimento alfa, decadimento beta, decadimento gamma, ecc. — perché consente agli scienziati di prevedere la composizione del prodotto finale nella reazione. In queste reazioni, un nucleo si trasforma in un diverso tipo di nucleo o nuclei, mentre la carica viene conservata.
