הצגת המקור של הדף "חוק שימור המטען החשמלי"

'''חוק שימור המטען החשמלי''' הוא [[חוק שימור]] הגורס שלא ניתן ליצור או להשמיד [[מטען חשמלי]], אלא רק להעבירו ממקום למקום. המטען החשמלי הכולל של [[מערכת פיזיקלית|מערכת מבודדת]] נותר קבוע, ללא תלות בשינויים המתרחשים בתוך המערכת. 

[[חוק שימור]] זה מתקיים בכל התהליכים הידועים ב[[פיזיקה]] או [[כימיה]], וניתן [[נגזרת|לגזור]] אותו (בצורתו המקומית) מ[[שדה כיול]] של [[פונקציית גל|פונקציית הגל]]. 

בצורה דיפרנציאלית, שימור המטען מקביל ל[[משוואת רצף|משוואת הרציפות]] למטען-זרם. משוואת הרציפות מתארת מבחינה מתמטית את העובדה שהשינוי המרחבי של צפיפות הזרם יכול לנבוע רק מהשינוי בזמן של צפיפות המטען.
:<math>\vec{\nabla} \cdot \vec{J} = - \frac{\partial \rho}{\partial t}</math>

באופן [[אינטגרל]]י, השינוי נטו ב[[צפיפות מטען|צפיפות המטען]] <math>\ \rho</math> בתוך נפח האינטגרציה <math>\ V</math> שווה לאינטגרל המשטחי של [[צפיפות זרם|צפיפות הזרם]] <math>\ J</math> על המשטח <math>\ S</math>, הוא ה[[זרם חשמלי|זרם החשמלי]] <math>\ I</math>:
<math display="block">- \frac{d}{dt} \iiint_V \rho\, \mathrm{d}V = \iint_S \mathbf{J} \cdot \mathrm{d}\mathbf{S} = J S \cos\theta = I</math>
על כן, שימור המטען החשמלי, כפי שמבוטא על ידי משוואת הרצף, נותן את התוצאה:
<math display="block">I = -\frac{dQ}{dt}</math>

כאן <math>\ I</math> הוא הזרם היוצא נטו דרך משטח סגור, ו-<math>\ Q</math> הוא המטען החשמלי הכלוא בנפח המוגדר על ידי המשטח.

חוק שימור המטען החשמלי נובע מ[[סימטריית כיול]].

במסגרת [[חוקי קירכהוף]], חוק הזרמים מתבסס על חוק שימור המטען החשמלי.

==קישורים חיצוניים==
* {{בריטניקה}}

{{חשמל}}
{{קצרמר|פיזיקה}}

[[קטגוריה:חוקי החשמל|שימור המטען החשמלי]]
[[קטגוריה:אלקטרומגנטיות]]
[[קטגוריה:חוקי שימור|מטען החשמלי]]