ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი მაგალითები ცხოვრებიდან. კანონის ექსპერიმენტული დადასტურება

ელექტროსტატიკა სწავლობს მუხტების თვისებებს და ურთიერთქმედებებს, რომლებიც სტაციონარულია იმ საცნობარო ჩარჩოში, რომელშიც ისინი განიხილება.

ბუნებაში არსებობს მხოლოდ ორი სახის ელექტრული მუხტი - უარყოფითი და დადებითი. დადებითი მუხტი შეიძლება აღმოჩნდეს შუშის ღეროზე, რომელიც კანზეა გახეხილი, ხოლო უარყოფითი მუხტი შეიძლება წარმოიშვას შალის ქსოვილით გახეხილ ქარვაზე.

ჩვენ ვიცით, რომ ყველა სხეული ატომებისგან შედგება. თავის მხრივ, ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისა და ელექტრონებისგან, რომლებიც ბრუნავენ მის გარშემო. ვინაიდან ელექტრონებს აქვთ უარყოფითი მუხტი და ბირთვი დადებითია, მთლიანობაში ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია. როდესაც მას გარედან ექვემდებარება, მას შეუძლია დაკარგოს ერთი ან მეტი ელექტრონი და გადაიქცეს დადებითად დამუხტულ იონად. იმ შემთხვევაში, თუ ატომი (ან მოლეკულა) დამატებით ელექტრონს მიამაგრებს თავის თავს, ის გადაიქცევა უარყოფით იონად.

ამრიგად, ელექტრული მუხტი შეიძლება არსებობდეს უარყოფითი ან დადებითი იონებისა და ელექტრონების სახით. არსებობს ერთი სახის "თავისუფალი ელექტროენერგია" - უარყოფითი ელექტრონები. ამიტომ, თუ სხეულს აქვს დადებითი მუხტი, მას არ აქვს საკმარისი ელექტრონები, ხოლო თუ მას აქვს უარყოფითი მუხტი, მაშინ მას აქვს ჭარბი.

ნებისმიერი ნივთიერების ელექტრული თვისებები განისაზღვრება მისი ატომური სტრუქტურით. ატომებს შეუძლიათ დაკარგონ თუნდაც რამდენიმე ელექტრონი, ამ შემთხვევაში მათ უწოდებენ გამრავლების იონიზებულს. ატომის ბირთვი შედგება პროტონებისა და ნეიტრონებისგან. თითოეული პროტონი ატარებს მუხტს, რომელიც ტოლია ელექტრონის მუხტს, მაგრამ ნიშნით საპირისპირო. ნეიტრონები ელექტრულად ნეიტრალური ნაწილაკებია (არ აქვთ ელექტრული მუხტი).

პროტონებისა და ელექტრონების გარდა სხვა ელემენტარულ ნაწილაკებსაც აქვთ ელექტრული მუხტი. ელექტრული მუხტი ელემენტარული ნაწილაკების განუყოფელი ნაწილია.

ყველაზე პატარა მუხტად ითვლება ელექტრონის მუხტის ტოლი მუხტი. მას ასევე უწოდებენ ელემენტარულ მუხტს, რომელიც უდრის 1,6 10 -19 C. ნებისმიერი მუხტი არის ელექტრონების მუხტების მთელი რიცხვის ჯერადი. ამრიგად, სხეულის ელექტრიფიკაცია არ შეიძლება მოხდეს უწყვეტად, მაგრამ მხოლოდ ეტაპობრივად (დისკრეტულად), ელექტრონის მუხტის მნიშვნელობით.

თუ დადებითად დამუხტული სხეული იწყებს დამუხტვას (დამუხტვა ნეგატიური ელექტროენერგიით), მაშინ მისი მუხტი არ შეიცვლება მყისიერად, არამედ ჯერ დაიკლებს ნულამდე და მხოლოდ ამის შემდეგ შეიძენს უარყოფით პოტენციალს. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ისინი ანაზღაურებენ ერთმანეთს. ამ ფაქტმა მიიყვანა მეცნიერები იმ დასკვნამდე, რომ „დაუხტავ“ სხეულებში ყოველთვის არის დადებითი და უარყოფითი ნიშნების მუხტები, რომლებიც შეიცავს ისეთ რაოდენობას, რომ მათი მოქმედება მთლიანად ანაზღაურებს ერთმანეთს.

როდესაც ელექტრიფიცირებულია ხახუნის შედეგად, "დაუხტვის სხეულში" შემავალი უარყოფითი და დადებითი "ელემენტები" გამოყოფილია. სხეულის უარყოფითი ელემენტების (ელექტრონების) მოძრაობის შედეგად ორივე სხეული ელექტრიფიცირებულია და ერთი მათგანი უარყოფითია, მეორე კი დადებითი. "ნაკადის" რაოდენობა ერთი ელემენტიდან მეორეზე მუხტამდე რჩება მუდმივი მთელი პროცესის განმავლობაში.

აქედან შეიძლება დავასკვნათ, რომ გადასახადები არ არის იქმნება და არ ქრება, არამედ მხოლოდ „მიედინება“ ერთი სხეულიდან მეორეში ან მოძრაობს მის შიგნით.ეს არის ელექტრული მუხტების შენარჩუნების კანონის არსი. ხახუნის დროს ბევრი მასალა ექვემდებარება ელექტრიფიკაციას - ებონიტი, მინა და მრავალი სხვა. ბევრ ინდუსტრიაში (ტექსტილი, ქაღალდი და სხვა) სტატიკური ელექტროენერგიის არსებობა სერიოზული საინჟინრო პრობლემაა, რადგან ქაღალდის, ქსოვილის ან სხვა წარმოების პროდუქტების ხახუნის შედეგად გამოწვეული ელემენტების ელექტრიფიკაცია მანქანების ნაწილებზე შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი და აფეთქება.

მუხტის შენარჩუნების კანონი შეიძლება ჩამოყალიბდეს უფრო მოკლედ - იზოლირებულ სისტემაში დამუხტული ელემენტების ალგებრული ჯამი მუდმივი რჩება:

ეს კანონი ასევე მოქმედებს სხვადასხვა ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთ გარდაქმნებისთვის, რომლებიც ქმნიან ატომს და მთლიან ბირთვს.

მივყავართ იმ ფაქტს, რომ მუხტის შენარჩუნების კანონი აქვს ადგილობრივიხასიათი: მუხტის ცვლილება ნებისმიერ წინასწარ განსაზღვრულ მოცულობაში უდრის მუხტის ნაკადს მის საზღვარზე. თავდაპირველ ფორმულირებაში შესაძლებელი იქნებოდა შემდეგი პროცესი: მუხტი ქრება სივრცის ერთ წერტილში და მყისიერად ჩნდება მეორეში. თუმცა, ასეთი პროცესი რელატივისტურად არაინვარიანტული იქნებოდა: ერთდროულობის ფარდობითობის გამო, ზოგიერთ მინიშნებაში, მუხტი გამოჩნდება ახალ ადგილას, სანამ გაქრებოდა წინაში, ზოგიერთში კი მუხტი გამოჩნდება ახალი ადგილი წინაში გაქრობის შემდეგ. ანუ, იქნება დრო, რომლის განმავლობაშიც დამუხტვა არ შეინახება. ლოკალურობის მოთხოვნა საშუალებას გვაძლევს ჩამოვწეროთ მუხტის შენარჩუნების კანონი დიფერენციალური და ინტეგრალური სახით.

მუხტის შენარჩუნების კანონი ინტეგრალური სახით

შეგახსენებთ, რომ ელექტრული მუხტის ნაკადის სიმკვრივე უბრალოდ დენის სიმკვრივეა. ის ფაქტი, რომ მოცულობის მუხტის ცვლილება უდრის მთლიანი დენის მთელ ზედაპირზე, შეიძლება ჩაიწეროს მათემატიკური ფორმით:

აქ Ω არის რაღაც თვითნებური რეგიონი სამგანზომილებიან სივრცეში, არის ამ რეგიონის საზღვარი, ρ არის მუხტის სიმკვრივე, არის დენის სიმკვრივე (ელექტრული მუხტის ნაკადის სიმკვრივე) საზღვარზე.

მუხტის შენარჩუნების კანონი დიფერენციალური ფორმით

უსასრულოდ მცირე მოცულობაზე გადასვლისას და საჭიროებისამებრ სტოქსის თეორემის გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია გადავიწეროთ მუხტის შენარჩუნების კანონი ლოკალური დიფერენციალური ფორმით (განგრძობითობის განტოლება)

მუხტის შენარჩუნების კანონი ელექტრონიკაში

კირჩჰოფის წესები დინების მიმართ პირდაპირ გამომდინარეობს მუხტის შენარჩუნების კანონიდან. გამტარებისა და რადიოელექტრონული კომპონენტების კომბინაცია წარმოდგენილია ღია სისტემის სახით. გადასახადების მთლიანი შემოდინება მოცემულ სისტემაში უდრის სისტემიდან გადასახადების მთლიან გამომუშავებას. კირჩჰოფის წესები ვარაუდობს, რომ ელექტრონულ სისტემას არ შეუძლია მნიშვნელოვნად შეცვალოს მისი მთლიანი მუხტი.


ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

ნახეთ, რა არის „ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი“ სხვა ლექსიკონებში:

    კანონი ელექტრო დამუხტვის კონსერვაციის შესახებ- ბუნების ერთ-ერთი ძირითადი კანონი, რომელიც შედგება იმაში, რომ ნებისმიერი დახურული (ელექტრონულად იზოლირებული) სისტემის ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება, არ აქვს მნიშვნელობა რა პროცესები ხდება ამ სისტემის შიგნით ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

    ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი

    მუხტის შენარჩუნების კანონი- ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი - კანონი, რომლის მიხედვითაც იზოლირებული სისტემის ყველა ნაწილაკების ელექტრული მუხტების ალგებრული ჯამი არ იცვლება მასში მიმდინარე პროცესების დროს. ნებისმიერი ნაწილაკების ან ნაწილაკების სისტემის ელექტრული მუხტი ... ... თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ცნებები. ძირითადი ტერმინების ლექსიკონი

    კონსერვაციის კანონები არის ფუნდამენტური ფიზიკური კანონები, რომლის მიხედვითაც, გარკვეულ პირობებში, გარკვეული გაზომვადი ფიზიკური სიდიდეები, რომლებიც ახასიათებს დახურულ ფიზიკურ სისტემას, დროთა განმავლობაში არ იცვლება. ზოგიერთი კანონი ... ... ვიკიპედია

    მუხტის შენარჩუნების კანონი- krūvio tvermės dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: ინგლ. მუხტის კონსერვაციის კანონი; ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი vok. Erhaltungssatz der elektrischen Ladung, მ; Ladungserhaltungssatz, მ რუს. მუხტის კონსერვაციის კანონი, მ; კანონი ... ... Fizikos terminų žodynas

    ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ამბობს, რომ ელექტრულად დახურული სისტემის მუხტების ალგებრული ჯამი შენარჩუნებულია. მუხტის შენარჩუნების კანონი აბსოლუტურად მართალია. ამ დროისთვის მისი წარმოშობა აიხსნება როგორც პრინციპის შედეგი ... ... ვიკიპედია

    არომატი ნაწილაკების ფიზიკაში არომატები და კვანტური რიცხვები: ლეპტონის რიცხვი: L ბარიონის რიცხვი: B უცნაურობა: S ხიბლი: C ხიბლი: B სიმართლე: T ისოსპინი: I ან Iz სუსტი იზოსპინი: Tz ... ვიკიპედია

    ენერგიის შენარჩუნების კანონი არის ბუნების ფუნდამენტური კანონი, დადგენილი ემპირიულად და შედგება იმაში, რომ იზოლირებული ფიზიკური სისტემისთვის შეიძლება შემოვიდეს სკალარული ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც არის სისტემის პარამეტრების ფუნქცია და ... .. ვიკიპედია

სხეულების ელექტროფიცირებისას, ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი. ეს კანონი მოქმედებს დახურულ სისტემაზე. დახურულ სისტემაში ყველა ნაწილაკების მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება . თუ ნაწილაკების მუხტები აღინიშნება q 1, q 2 და ა.შ., მაშინ

1 + q 2 + q 3 + … + q = კონსტ.

ელექტროსტატიკის ძირითადი კანონი არის კულონის კანონი

თუ სხეულებს შორის მანძილი ბევრჯერ აღემატება მათ ზომას, მაშინ დამუხტული სხეულების არც ფორმა და არც ზომა მნიშვნელოვნად არ მოქმედებს მათ შორის ურთიერთქმედებებზე. ამ შემთხვევაში ეს ორგანოები შეიძლება ჩაითვალოს წერტილოვან სხეულებად.

დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების ძალა დამოკიდებულია დამუხტულ სხეულებს შორის არსებული გარემოს თვისებებზე.

ვაკუუმში ორი წერტილის უმოძრაო დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების ძალა პირდაპირპროპორციულია მუხტის მოდულების ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა.ამ ძალას კულონის ძალას უწოდებენ.

| 1 | და | 2 | - ორგანოების მუხტის მოდულები,

- მათ შორის მანძილი,

- პროპორციულობის კოეფიციენტი.

- ურთიერთქმედების ძალა

ორი უმოძრაო წერტილით დამუხტული სხეულის ურთიერთქმედების ძალები მიმართულია ამ სხეულების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ.

ელექტრული მუხტის ერთეული

დენის ერთეული არის ამპერი.

ერთი გულსაკიდი(1 Cl) - ეს არის მუხტი, რომელიც გადის 1 წამში გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე 1 ა დენის სიმძლავრით.

g [კულონი=Cl]

e=1,610 -19 C

- ელექტრული მუდმივი

ახლო და დისტანციური მოქმედება

დაშვება, რომ ურთიერთქმედება ერთმანეთისგან დაშორებულ სხეულებს შორის ყოველთვის ხორციელდება შუალედური რგოლების (ან მედიუმის) დახმარებით, რომლებიც ურთიერთქმედებას წერტილიდან წერტილამდე გადასცემენ, არის მოკლე დიაპაზონის მოქმედების თეორიის არსი.დისტრიბუცია საბოლოო სიჩქარით.

პირდაპირი მოქმედების თეორიასიცარიელის პირდაპირ მანძილზე. ამ თეორიის თანახმად, მოქმედება მყისიერად გადაეცემა თვითნებურად დიდ დისტანციებზე.

ორივე თეორია ერთმანეთის საპირისპიროა. Მიხედვით დისტანციური მოქმედების თეორიებიერთი სხეული მოქმედებს მეორეზე პირდაპირ სიცარიელის მეშვეობით და ეს მოქმედება მყისიერად გადაეცემა.

მოკლე დიაპაზონის თეორიააცხადებს, რომ ნებისმიერი ურთიერთქმედება ხორციელდება შუალედური აგენტების დახმარებით და ვრცელდება სასრული სიჩქარით.

ურთიერთმოქმედ სხეულებს შორის სივრცეში გარკვეული პროცესის არსებობა, რომელიც გრძელდება სასრულ დროში - ესე იგი მთავარი, რაც განასხვავებს თეორიასმოკლე დისტანციური მოქმედება დისტანციაზე მოქმედების თეორიიდან.

ფარადეის იდეის მიხედვით ელექტრული მუხტები პირდაპირ არ მოქმედებს ერთმანეთზე.თითოეული მათგანი ქმნის ელექტრულ ველს მიმდებარე სივრცეში. ერთი მუხტის ველი მოქმედებს მეორე მუხტზე და პირიქით. მუხტისგან დაშორებისას ველი სუსტდება.

ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება სივრცეში სასრული სიჩქარით უნდა გავრცელდეს.

ელექტრული ველი რეალურად არსებობს, მისი თვისებების ემპირიულად შესწავლა შესაძლებელია, მაგრამ რისგან შედგება ეს ველი ვერ ვიტყვით.

ელექტრული ველის ბუნების შესახებ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ველი მატერიალურია; ეს არის არსებითი სახელი. ჩვენგან დამოუკიდებლად, ამის შესახებ ჩვენი ცოდნისგან;

ველს აქვს გარკვეული თვისებები, რაც არ იძლევა იმის საშუალებას, რომ ის აგვერიოს გარემომცველ სამყაროში;

ელექტრული ველის მთავარი თვისებაა მისი მოქმედება ელექტრულ მუხტებზე გარკვეული ძალით;

სტაციონარული მუხტების ელექტრული ველი ე.წ ელექტროსტატიკური. დროთა განმავლობაში არ იცვლება. ელექტროსტატიკური ველი იქმნება მხოლოდ ელექტრული მუხტით. ის არსებობს ამ მუხტების მიმდებარე სივრცეში და განუყოფლად არის დაკავშირებული მასთან.

ელექტრული ველის სიძლიერე.

ველის მოცემულ წერტილში მოთავსებულ მუხტზე მოქმედი ძალის თანაფარდობა ამ მუხტთან ველის თითოეული წერტილისთვის არ არის დამოკიდებული მუხტზე და შეიძლება ჩაითვალოს ველის მახასიათებლად.

ველის სიძლიერე უდრის იმ ძალის თანაფარდობას, რომლითაც ველი მოქმედებს წერტილოვან მუხტზე ამ მუხტთან.


წერტილის მუხტის ველის სიძლიერე.

.

წერტილის მუხტის ველის სიძლიერის მოდული მანძილზე მისგან უდრის:

.

თუ სივრცის მოცემულ წერტილში სხვადასხვა დამუხტული ნაწილაკები ქმნიან ელექტრულ ველებს, რომელთა სიძლიერეა და ა.შ., მაშინ მიღებული ველის სიძლიერე ამ ეტაპზე არის:

ელექტროგადამცემი ხაზები.

დამუხტული ბურთის ველის სიძლიერე

ელექტრული ველი, რომლის ინტენსივობა სივრცის ყველა წერტილში ერთნაირია, ეწოდება ერთგვაროვანი.

ველის ხაზების სიმკვრივე უფრო დიდია დამუხტულ სხეულებთან, სადაც ველის სიძლიერე ასევე დიდია.

- წერტილის მუხტის ველის სიძლიერე.

გამტარი ბურთის შიგნით (r > R) ველის სიძლიერე ნულის ტოლია.

დირიჟორები ელექტრო სფეროში.

გამტარები შეიცავს დამუხტულ ნაწილაკებს, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება გამტარის შიგნით ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ. ამ ნაწილაკების მუხტები ე.წ უფასო გადასახადი.

დირიჟორის შიგნით არ არის ელექტროსტატიკური ველი. გამტარის მთელი სტატიკური მუხტი კონცენტრირებულია მის ზედაპირზე. გამტარში მუხტები შეიძლება განთავსდეს მხოლოდ მის ზედაპირზე.

ნორმალურ პირობებში, მიკროსკოპული სხეულები ელექტრული ნეიტრალურია, რადგან დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან ატომებს, დაკავშირებულია ერთმანეთთან ელექტრული ძალებით და ქმნიან ნეიტრალურ სისტემებს. თუ სხეულის ელექტრული ნეიტრალიტეტი ირღვევა, მაშინ ასეთ სხეულს უწოდებენ ელექტრიფიცირებული სხეული. სხეულის ელექტრიფიკაციისთვის აუცილებელია მასზე შეიქმნას ელექტრონების ან იმავე ნიშნის იონების სიჭარბე ან დეფიციტი.

სხეულების ელექტრიფიკაციის მეთოდები, რომელიც წარმოადგენს დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედებას, შეიძლება იყოს შემდეგი:

  1. სხეულების ელექტროფიკაცია კონტაქტის დროს. ამ შემთხვევაში, მჭიდრო კონტაქტით, ელექტრონების მცირე ნაწილი ერთი ნივთიერებიდან, რომელშიც ელექტრონთან კავშირი შედარებით სუსტია, გადადის მეორე ნივთიერებაზე.
  2. სხეულების ელექტროიზაცია ხახუნის დროს. ეს ზრდის სხეულების კონტაქტურ არეალს, რაც იწვევს ელექტრიზაციის გაზრდას.
  3. გავლენა. გავლენა ეფუძნება ელექტროსტატიკური ინდუქციის ფენომენი, ანუ ელექტრული მუხტის ინდუქცია მუდმივ ელექტრულ ველში მოთავსებულ ნივთიერებაში.
  4. სხეულების ელექტრიფიკაცია სინათლის მოქმედებით. ეს ეფუძნება ფოტოელექტრული ეფექტი, ან ფოტოელექტრული ეფექტიროდესაც სინათლის მოქმედებით ელექტრონებს შეუძლიათ გაფრინდნენ გამტარიდან მიმდებარე სივრცეში, რის შედეგადაც გამტარი დამუხტულია.

არაერთი ექსპერიმენტი აჩვენებს, რომ როდესაც სხეულის ელექტრიფიკაცია, მაშინ სხეულებზე ჩნდება ელექტრული მუხტები, სიდიდით თანაბარი და ნიშნით საპირისპირო.

უარყოფითი მუხტისხეული განპირობებულია სხეულზე ელექტრონების სიჭარბით პროტონებთან შედარებით და დადებითი მუხტიელექტრონების ნაკლებობის გამო.

როდესაც ხდება სხეულის ელექტრიფიკაცია, ანუ როდესაც უარყოფითი მუხტი ნაწილობრივ გამოყოფილია მასთან დაკავშირებული დადებითი მუხტისაგან, ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი. მუხტის შენარჩუნების კანონი მოქმედებს დახურულ სისტემაზე, რომელიც არ შედის გარედან და საიდანაც დამუხტული ნაწილაკები არ გამოდიან. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად:

დახურულ სისტემაში ყველა ნაწილაკების მუხტების ალგებრული ჯამი უცვლელი რჩება:

q 1 + q 2 + q 3 + ... + q n = კონსტ

სადაც q 1 , q 2 და ა.შ. არის ნაწილაკების მუხტები.

ელექტრულად დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება

სხეულების ურთიერთქმედება, რომელსაც აქვს იგივე ან განსხვავებული ნიშნების მუხტი, შეიძლება გამოვლინდეს შემდეგ ექსპერიმენტებში. ებონიტის ჯოხს ვამაგრებთ ბეწვზე შეხებით და ვეხებით აბრეშუმის ძაფზე დაკიდებულ მეტალის ყდის. ერთი და იგივე ნიშნის მუხტები (უარყოფითი მუხტები) ნაწილდება ყდისა და ებონიტის ჯოხზე. ნეგატიურად დამუხტული ებონიტის ღეროს დამუხტულ ვაზნასთან მიახლოებისას შეიძლება დავინახოთ, რომ ვაზნა ჯოხიდან მოიგერიება (ნახ. 1.2).

ბრინჯი. 1.2. სხეულების ურთიერთქმედება ერთი და იგივე ნიშნის მუხტებთან.

თუ ახლა აბრეშუმზე გახეხილი შუშის ღერო (დადებითად დამუხტული) მივატანთ დამუხტულ ყდის, მაშინ ყდის მიიზიდავს მას (სურ. 1.3).

ბრინჯი. 1.3. სხეულების ურთიერთქმედება სხვადასხვა ნიშნის მუხტებთან.

აქედან გამომდინარეობს, რომ ერთი და იგივე ნიშნის მუხტის მქონე სხეულები (როგორც დამუხტული სხეულები) იგერიებენ ერთმანეთს, ხოლო სხვადასხვა ნიშნის მუხტის მქონე სხეულები (საპირისპიროდ დამუხტული სხეულები) იზიდავენ ერთმანეთს. მსგავსი მონაცემები მიიღება, თუ ორი სულთანი მიუახლოვდება, ანალოგიურად დამუხტული (ნახ. 1.4) და პირიქით დამუხტული (ნახ. 1.5).

მუხტის შენარჩუნების კანონი

ყველა ბუნებრივი ფენომენის გაგება და ახსნა არ არის შესაძლებელი მექანიკის ცნებებისა და კანონების, მატერიის სტრუქტურის მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიისა და თერმოდინამიკის საფუძველზე. ეს მეცნიერებები არაფერს ამბობენ ძალების ბუნებაზე, რომლებიც აკავშირებენ ცალკეულ ატომებსა და მოლეკულებს, აკავებენ მატერიის ატომებსა და მოლეკულებს მყარ მდგომარეობაში ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე. ატომებისა და მოლეკულების ურთიერთქმედების კანონები შეიძლება გავიგოთ და აიხსნათ იმ იდეის საფუძველზე, რომ ელექტრული მუხტები არსებობს ბუნებაში.

უმარტივესი და ყველაზე ყოველდღიური ფენომენი, რომელშიც ბუნებაში ელექტრული მუხტების არსებობის ფაქტია სხეულების ელექტრიფიკაცია კონტაქტის დროს. ელექტრიზაციის დროს გამოვლენილ სხეულთა ურთიერთქმედებას ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება ეწოდება, ხოლო ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც განსაზღვრავს ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებას, ეწოდება ელექტრული მუხტი. ელექტრული მუხტების მიზიდვისა და მოგერიების უნარი მიუთითებს ორი განსხვავებული ტიპის მუხტის არსებობაზე: დადებითი და უარყოფითი.

ელექტრული მუხტები შეიძლება გამოჩნდეს არა მხოლოდ ელექტრიფიკაციის შედეგად, როდესაც სხეულები შედიან კონტაქტში, არამედ სხვა ურთიერთქმედების დროს, მაგალითად, ძალის გავლენის ქვეშ (პიეზოელექტრული ეფექტი). მაგრამ ყოველთვის დახურულ სისტემაში, რომელიც არ შეიცავს მუხტს, სხეულების ნებისმიერი ურთიერთქმედებისას, ყველა სხეულის ელექტრული მუხტების ალგებრული (ანუ ნიშნის გათვალისწინებით) ჯამი მუდმივი რჩება. ამ ექსპერიმენტულად დადგენილ ფაქტს ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი ეწოდება.

არსად და არასოდეს ბუნებაში ერთი და იგივე ნიშნის ელექტრული მუხტები არ წარმოიქმნება და ქრება. დადებითი მუხტის გამოჩენას ყოველთვის ახლავს უარყოფითი მუხტის გამოჩენა, რომელიც ტოლია აბსოლუტური მნიშვნელობით, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით. არც დადებითი და არც უარყოფითი მუხტები არ შეიძლება გაქრეს ერთმანეთისგან განცალკევებით, თუ ისინი ტოლია აბსოლუტური მნიშვნელობით.

სხეულებზე ელექტრული მუხტების გამოჩენა და გაქრობა უმეტეს შემთხვევაში აიხსნება ელემენტარული დამუხტული ნაწილაკების – ელექტრონების – ერთი სხეულიდან მეორეზე გადასვლებით. მოგეხსენებათ, ნებისმიერი ატომის შემადგენლობაში შედის დადებითად დამუხტული ბირთვი და უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები. ნეიტრალურ ატომში ელექტრონების მთლიანი მუხტი ზუსტად უდრის ატომის ბირთვის მუხტს. ნეიტრალური ატომებისა და მოლეკულებისგან შემდგარ სხეულს აქვს მთლიანი ელექტრული მუხტი ნულის ტოლი.

თუ რაიმე ურთიერთქმედების შედეგად ელექტრონების ნაწილი გადადის ერთი სხეულიდან მეორეზე, მაშინ ერთი სხეული იღებს უარყოფით ელექტრულ მუხტს, ხოლო მეორე - დადებით მუხტს ტოლი აბსოლუტური მნიშვნელობით. როდესაც ორი საპირისპიროდ დამუხტული სხეული შედის კონტაქტში, ჩვეულებრივ, ელექტრული მუხტები უკვალოდ არ ქრება და ელექტრონების ჭარბი რაოდენობა გადადის უარყოფითად დამუხტული სხეულიდან სხეულში, სადაც ზოგიერთ ატომს ჰქონდა ელექტრონების არასრული ნაკრები მათ გარსებზე.

განსაკუთრებული შემთხვევაა ელემენტარული დამუხტული ანტინაწილაკების შეხვედრა, მაგალითად, ელექტრონისა და პოზიტრონის. ამ შემთხვევაში დადებითი და უარყოფითი ელექტრული მუხტები ნამდვილად ქრება, ნადგურდება, მაგრამ ელექტრული მუხტის კონსერვაციის კანონის სრული დაცვით, ვინაიდან ელექტრონისა და პოზიტრონის მუხტების ალგებრული ჯამი ნულის ტოლია.