Решение задачи: Закон сохранения и дискретность

Закон сохранения электрического заряда и дискретность заряда 1. Дискретность электрического заряда Электрический заряд любого тела всегда кратен минимальному (элементарному) заряду. Это свойство называется дискретностью. Элементарный заряд \( e \) — это заряд электрона или протона. Его значение равно: \[ e \approx 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \] Заряд любого тела \( q \) можно вычислить по формуле: \[ q = N \cdot e \] где \( N \) — целое число (количество избыточных или недостающих электронов). 2. Закон сохранения электрического заряда В замкнутой (изолированной) системе тел алгебраическая сумма зарядов остается неизменной при любых взаимодействиях внутри этой системы. Математическая запись закона: \[ q_1 + q_2 + q_3 + \dots + q_n = \text{const} \] Это означает, что заряды могут перераспределяться между телами, могут возникать или исчезать только парами (например, электрон и позитрон), но их общая сумма не меняется. Пример задачи: Два одинаковых металлических шарика с зарядами \( q_1 = +4 \text{ нКл} \) и \( q_2 = -2 \text{ нКл} \) привели в соприкосновение и развели. Какой заряд останется на каждом шарике? Решение: По закону сохранения заряда: \[ q_1 + q_2 = q_1' + q_2' \] Так как шарики одинаковые, после соприкосновения заряд распределится поровну: \( q_1' = q_2' = q' \). \[ q_1 + q_2 = 2q' \] \[ q' = \frac{q_1 + q_2}{2} \] \[ q' = \frac{4 + (-2)}{2} = 1 \text{ нКл} \] Ответ: на каждом шарике останется заряд \( 1 \text{ нКл} \).