Електричний заряд
Відео: 11.01 Електричні заряди і їх взаємодія. закон Кулона
Всі тіла складаються з неподільних найдрібніших частинок, які називаються елементарними. Вони мають масу і здатні притягатися один до одного. Згідно із законом всесвітнього тяжіння, при збільшенні відстані між частинками сила тяжіння відносно повільно убуває (вона обернено пропорційна квадрату відстані). Сила взаємодії часток перевершує силу тяжіння. Це взаємодія і називають «електричний заряд», а частки - зарядженими.
Взаємодія частинок називають електромагнітним. Воно властиво більшості елементарних часток. Якщо ж його між ними немає, то говорять про відсутність заряду.
Електричний заряд визначає ступінь інтенсивності електромагнітної взаємодії. Він є найважливішою характеристикою елементарних частинок, яка визначає їхню поведінку. позначається буквами "q" або "Q".
Макроскопічного еталона одиниці електричного заряду не існує, оскільки створити його не представляється можливим через його неминучою витоку. В атомній фізиці за одиницю приймають заряд електрона. У Міжнародній системі одиниць вона встановлюється за допомогою сили струму. Заряд в 1 кулон (1 Кл) позначає, що він проходить при силі струму в 1 А за 1 с через перерізпровідника. Це досить високий заряд. Невеликому тілу повідомити його неможливо. Але в нейтральному провіднику привести в рух заряд в 1 Кл цілком реально.
Відео: Electric charges - Physics in experiments
Електричний заряд є скалярною фізичною величиною, яка характеризує здатність частинок або тіл вступати в електромагнітне силове взаємодія між собою.
При вивченні взаємодії важливим є уявлення про точковому заряді. Він являє собою заряджене тіло, розміри якого набагато менше відстані від нього до точки спостереження або інших заряджених частинок. При взаємодії двох точкових зарядів відстань між ними є набагато більшим, ніж їх лінійні розміри.
Частинки мають протилежними зарядами: протони - позитивним, електрони - негативною. Ці знаки (плюс і мінус) відображають здатність частинок притягатися (при різних знаках) і відштовхуватися (при одному). У природі позитивні показники і негативні компенсовані між собою.
Електричний заряд частинок однаковий по модулю, незалежно від того, позитивний чи він, як у протона, або негативний, як у електрона. Мінімальний заряд називається елементарним. Їм мають всі заряджені частинки. Відокремити частину заряду частинки неможливо. Мінімальне значення визначається експериментально.
Електричний заряд і його властивості можна вимірювати за допомогою електрометрії. Він складається з обертової навколо горизонтальній осі стрілки і металевого стержня. Якщо до стрижня доторкнутися позитивно зарядженої паличкою, то стрілка відхилиться на певний кут. Це пояснюється розподілом заряду по стрілці і стрижня. Поворот стрілки обумовлений дією сили відштовхування. При збільшенні заряду зростає і кут відхилення від вертикалі. Тобто він показує значення заряду, який передається стрижня електрометрії.
Відео: Нова фізика: Електричний заряд
Виділяють наступні властивості електричного заряду. Вони можуть бути позитивними і негативними (вибір назв випадковий), які притягуються і відштовхуються. Заряди здатні передаватися при контакті від одних тіл іншим. Одне тіло в різних умовах може мати різні зарядами. Важливою властивістю є дискретність, що означає існування найменшого, універсального заряду, якому кратні аналогічні показники будь-яких тел. Всередині замкнутої системи алгебраїчна сума всіх зарядів залишається сталою. У природі заряди одного знака не виникають і не зникають одночасно.
