Номер 5, страница 369 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 78. Электризация тел. Закон сохранения заряда. 14. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Электростатика - номер 5, страница 369.

Условие.

5. Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.

Решение.

5. Закон сохранения электрического заряда — это фундаментальный закон природы, который утверждает, что электрический заряд не может быть создан или уничтожен, а может только передаваться от одного тела к другому или перемещаться внутри тела.

Более строгая формулировка закона звучит так:

В электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается постоянной.

Электрически изолированной (или замкнутой) системой называется такая система тел, через границу которой не могут проникать электрические заряды. В такой системе могут происходить любые процессы, кроме обмена зарядами с внешней средой.

Математически закон сохранения заряда для системы, состоящей из $n$ тел (или частиц), выражается следующим образом:

$q_1 + q_2 + q_3 + ... + q_n = \text{const}$

где $q_1, q_2, ..., q_n$ — электрические заряды тел, входящих в систему. Это равенство означает, что сумма зарядов до взаимодействия равна сумме зарядов после взаимодействия.

Примеры действия закона сохранения заряда:

• При электризации трением (например, эбонитовой палочки о мех) происходит перераспределение электронов. Мех отдает часть своих электронов палочке. В результате палочка приобретает отрицательный заряд ($-q$), а мех — равный по модулю положительный заряд ($+q$). Изначально оба тела были нейтральны (суммарный заряд равен 0). После трения суммарный заряд системы "палочка + мех" также остается равным нулю: $-q + q = 0$.
• В ядерных реакциях и при превращениях элементарных частиц. Например, при аннигиляции электрона (заряд $-e$) и позитрона (заряд $+e$) образуются два нейтральных гамма-кванта (фотоны). Суммарный заряд до реакции ($-e + e = 0$) равен суммарному заряду после реакции (0).

Этот закон является одним из самых универсальных в физике и выполняется во всех известных взаимодействиях.

Ответ: В электрически изолированной (замкнутой) системе алгебраическая сумма электрических зарядов всех тел сохраняется (остается постоянной) при любых процессах, происходящих в этой системе. Математическая запись закона: $q_1 + q_2 + ... + q_n = \text{const}$.