الیکٹرک چارج کے تحفظ کا قانون

دنیا میں جو کچھ بھی ہوتا ہے، کائنات میں ایک مخصوص کل برقی چارج ہوتا ہے، جس کا سائز ہمیشہ بدلتا رہتا ہے۔ اگر کسی وجہ سے چارج ایک جگہ ختم ہو جائے تو یقیناً دوسری جگہ ختم ہو جائے گا۔ اس کا مطلب ہے کہ چارج ہمیشہ کے لیے غائب نہیں ہو سکتا۔

یہ حقیقت مائیکل فیراڈے نے قائم کی تھی اور اس کی تحقیق کی تھی۔ اس نے ایک بار اپنی لیبارٹری میں ایک بہت بڑی کھوکھلی دھات کی گیند کھڑی کی، جس کی بیرونی سطح پر اس نے انتہائی حساس گیلوانومیٹر کو جوڑا۔ گیند کے سائز نے اس کے اندر ایک پوری لیبارٹری رکھنا ممکن بنایا۔

اور اسی طرح فیراڈے نے کیا۔ اس نے اپنے اختیار میں انتہائی متنوع برقی آلات کو گیند میں لانا شروع کیا، اور پھر تجربہ کرنا شروع کیا۔ گیند میں ہونے کی وجہ سے اس نے کھال سے شیشے کی سلاخوں کو رگڑنا شروع کیا، الیکٹرو سٹیٹک مشینیں شروع کیں، لیکن فیراڈے نے کتنی ہی کوشش کی، گیند کا چارج نہیں بڑھا۔ کسی بھی طرح سے سائنسدان چارج بنانے کا انتظام نہیں کر سکے۔

اور ہم یہ سمجھتے ہیں کیونکہ جب آپ شیشے کی چھڑی کو کھال سے رگڑتے ہیں، اگرچہ چھڑی کو مثبت چارج ملتا ہے، کھال کو فوراً اسی مقدار سے منفی چارج مل جاتا ہے، اور کھال اور چھڑی پر چارج کا مجموعہ صفر ہوتا ہے۔ .

اگر فیراڈے کی لیبارٹری میں "اضافی" چارج ظاہر ہوتا ہے تو گیند کے باہر ایک گیلوانومیٹر یقینی طور پر چارج میں تبدیلی کی حقیقت کو ظاہر کرے گا، لیکن ایسا کچھ نہیں ہوا۔ مکمل چارج محفوظ ہے۔

ایک اور مثال. ایک نیوٹران ابتدائی طور پر ایک غیر چارج شدہ ذرہ ہوتا ہے، لیکن ایک نیوٹران ایک پروٹون اور الیکٹران میں تبدیل ہو سکتا ہے۔ اور اگرچہ نیوٹران بذات خود نیوٹرل ہے، یعنی اس کا چارج صفر ہے، لیکن اس کے زوال کے نتیجے میں پیدا ہونے والے ذرات مخالف علامت کے برقی چارجز اور تعداد میں برابر ہوتے ہیں۔ کائنات کا کل چارج بالکل تبدیل نہیں ہوا ہے، یہ مستقل ہے۔

ایک اور مثال ایک پوزیٹران اور ایک الیکٹران ہے۔ پوزیٹرون الیکٹران کا اینٹی پارٹیکل ہے، اس کا الیکٹران کا مخالف چارج ہے اور یہ بنیادی طور پر الیکٹران کی آئینہ دار تصویر ہے۔ ایک بار جب وہ آپس میں مل جاتے ہیں، الیکٹران اور پوزیٹرون ایک دوسرے کو فنا کر دیتے ہیں جیسے کہ گاما کوانٹم (برقی مقناطیسی تابکاری) پیدا ہو جاتی ہے، لیکن کل چارج پھر سے غیر تبدیل ہوتا ہے۔ الٹا عمل بھی درست ہے (اوپر کی تصویر دیکھیں)۔

برقی چارج کے تحفظ کا قانون اس طرح تیار کیا گیا ہے: برقی طور پر بند نظام کے چارجز کا الجبری مجموعہ محفوظ ہے۔ یا اس طرح: اجسام کے ہر تعامل کے ساتھ، ان کا کل برقی چارج بدستور برقرار رہتا ہے۔

حصوں میں الیکٹرک چارج تبدیلیاں (مقدار)

الیکٹرک چارج کی ایک غیر معمولی خاصیت ہوتی ہے - یہ ہمیشہ حصوں میں تبدیل ہوتی ہے۔ چارج شدہ ذرہ پر غور کریں۔ اس کا چارج ہو سکتا ہے، مثال کے طور پر، چارج کا ایک حصہ یا چارج کے دو حصے، مائنس ایک یا مائنس دو حصے۔ایک ابتدائی (کم از کم اصل میں موجود طویل المدت ذرات) منفی چارج میں ایک الیکٹران ہوتا ہے۔

الیکٹران چارج 1.602 176 6208 (98) x 10-19 پینڈنٹ ہے۔ چارج کی یہ مقدار کم از کم حصہ ہے (الیکٹرک چارج کی مقدار)۔ برقی چارج کے منٹ کے ٹکڑے خلا میں ایک جگہ سے دوسری جگہ مختلف مقدار میں منتقل ہو سکتے ہیں، لیکن کل چارج ہمیشہ اور ہر جگہ محفوظ رہتا ہے، اور اصولی طور پر ان منٹ کے ٹکڑوں کی تعداد کے طور پر ماپا جا سکتا ہے۔

الیکٹرک چارجز برقی اور مقناطیسی شعبوں کے ذرائع ہیں۔

یہ بات قابل غور ہے کہ برقی چارجز کے ذرائع ہیں۔ برقی اور مقناطیسی میدان… لہذا، برقی نقطہ نظر اس کے ایک یا دوسرے کیریئرز پر چارج کی مقدار کا تعین کرنا ممکن بناتا ہے۔ نیز، چارج چارج شدہ جسم کے برقی میدان کے ساتھ تعامل کا ایک پیمانہ ہے۔ نتیجے کے طور پر، بجلی کو آرام پر چارجز (جامد بجلی، برقی میدان) یا حرکت پذیر (موجودہ، مقناطیسی میدان) سے منسلک ایک رجحان ہونے کی دلیل دی جا سکتی ہے۔