Электрический заряд — физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитных взаимодействий.
Носителями отрицательных зарядов в атоме являются электроны, носителями положительных зарядов — протоны.
Все тела в обычном состоянии не заряжены. Чтобы тело получило заряд, его нужно наэлектризовать: отделить отрицательный заряд от связанного с ним положительного. Простейший способ электризации – трение.
При электризации тел трением происходит перераспределение имеющихся электронов между нейтральными, в первый момент телами, т.е в теле возникает избыток или недостаток электронов. При этом новые частицы не возникают, а существовавшие ранее не исчезают.
При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда. Он справедлив для изолированной системы. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц сохраняется:
В природе существует только два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые – притягиваются:
Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным.
Неподвижные точечные электрические заряды q1 и q2 взаимодействуют в вакууме согласно закону Кулона с силой где коэффициент , q — заряд выражается в кулонах (Кл), r — расстояние между заряженными телами (м).
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Это основной закон электростатики Шарлем Кулоном был экспериментально установлен в 1785 г. и носит его имя.
Существует минимальный заряд, называемый элементарным, которым обладают все заряженные элементарные частицы:
Взаимодействие зарядов осуществляется посредством электрического поля. Электрическим полем называют вид материи, посредством которой происходит взаимодействие электрических зарядов. Поле неподвижных зарядов называется электростатическим.
Свойства электрического поля:
- порождается электрическим зарядом;
- обнаруживается по действию на ток;
- действует на заряды с некоторой силой.
Напряженность поля определяет силу, действующую на заряд:
Напряженность — силовая характеристика электрического поля. .
Напряженность — векторная физическая величина, численно равная отношению силы, действующей на заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда. , Напряженность не зависит от величины заряда, помещенного в поле. , если q>0. , если q<0. Т.е. вектор напряженности направлен от положительного заряда и к отрицательному.
Напряженность полей, созданных отдельными зарядами, складываются геометрически (принцип суперпозиции): . Поле можно представить при помощи линий напряженности (силовых линий).