Ηλεκτρική φόρτιση

Όλα τα σώματα αποτελούνται από αδιαίρετα μικροσκοπικά σωματίδια,που ονομάζεται στοιχειώδης. Έχουν μάζα και μπορούν να έλκονται μεταξύ τους. Σύμφωνα με το νόμο της παγκόσμιας βαρύτητας, καθώς η απόσταση μεταξύ των σωματιδίων αυξάνεται, η δύναμη έλξης μειώνεται σχετικά αργά (είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης). Η δύναμη της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων υπερβαίνει τη δύναμη της βαρύτητας. Αυτή η αλληλεπίδραση ονομάζεται "ηλεκτρική φόρτιση" και τα σωματίδια φορτίζονται.

Η αλληλεπίδραση των σωματιδίων καλείται ηλεκτρομαγνητική. Είναι χαρακτηριστικό των περισσότερων στοιχειωδών σωματιδίων. Εάν δεν υπάρχει μεταξύ τους, τότε λένε ότι δεν υπάρχει χρέωση.

Το ηλεκτρικό φορτίο καθορίζει το βαθμόένταση της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των στοιχειωδών σωματιδίων, που καθορίζει τη συμπεριφορά τους. Επισημαίνεται με τα γράμματα "q" ή "Q".

Το μακροσκοπικό πρότυπο μιας ηλεκτρικής μονάδαςδεν υπάρχει φόρτιση, επειδή δεν είναι δυνατή η δημιουργία του λόγω της αναπόφευκτης διαρροής του. Στην ατομική φυσική, η φόρτιση ενός ηλεκτρονίου λαμβάνεται ως μονάδα. Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων, καθιερώθηκε με τη βοήθεια του ρεύματος. Ένα φορτίο 1 κρεμαστής (1 Cl) σημαίνει ότι περνά με ισχύ ρεύματος 1 Α ανά 1 δευτερόλεπτο μέσω της διατομής του αγωγού. Είναι μια πολύ υψηλή χρέωση. Ένα μικρό σώμα δεν μπορεί να αναφερθεί. Αλλά σε έναν ουδέτερο αγωγό, το φορτίο στο 1 Cl τίθεται σε κίνηση αρκετά ρεαλιστικά.

Ηλεκτρικό φορτίο είναι ένα βαθμωτό φυσική ποσότητα η οποία χαρακτηρίζει την ικανότητα των σωματιδίων ή των οργάνων τεθεί σε ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση ισχύ μεταξύ τους.

Κατά τη μελέτη της αλληλεπίδρασης, είναι σημαντικόαναπαράσταση ενός σημείου χρέωσης. Είναι ένα φορτισμένο σώμα, οι διαστάσεις του οποίου είναι πολύ μικρότερες από την απόσταση από αυτό μέχρι το σημείο παρατήρησης ή άλλα φορτισμένα σωματίδια. Στην αλληλεπίδραση των δύο σημείων φόρτισης, η απόσταση μεταξύ τους είναι πολύ μεγαλύτερη από τις γραμμικές τους διαστάσεις.

Τα σωματίδια έχουν αντίθετα φορτία: πρωτόνια - θετικά, ηλεκτρόνια - αρνητικά. Αυτά τα σημάδια (συν και πλην) αντικατοπτρίζουν την ικανότητα των σωματιδίων να προσελκύσουν (για διαφορετικά σημεία) και να απωθούν (σε ένα). Στη φύση, οι θετικοί δείκτες και οι αρνητικοί αντισταθμίζονται μεταξύ τους.

Το ηλεκτρικό φορτίο των σωματιδίων είναι το ίδιο σε απόλυτη τιμή,ανεξάρτητα από το αν είναι θετικό, όπως ένα πρωτόνιο, ή αρνητικό, όπως ένα ηλεκτρόνιο. Η ελάχιστη χρέωση ονομάζεται στοιχειώδης. Όλα τα φορτισμένα σωματίδια το κατέχουν. Είναι αδύνατο να διαχωριστεί ένα μέρος της φόρτισης σωματιδίων. Η ελάχιστη τιμή προσδιορίζεται πειραματικά.

Το ηλεκτρικό φορτίο και οι ιδιότητές του μπορούν να μετρηθούνμε τη βοήθεια ενός ηλεκτρομέτρου. Αποτελείται από ένα βέλος που περιστρέφεται γύρω από τον οριζόντιο άξονα και από μια μεταλλική ράβδο. Εάν αγγίξετε μια ράβδο με ένα θετικά φορτισμένο ραβδί, το βέλος θα αποκλίνει από μια συγκεκριμένη γωνία. Αυτό εξηγείται από τη διανομή του φορτίου κατά μήκος του βέλους και της ράβδου. Η περιστροφή του βέλους οφείλεται στη δράση της απωθητικής δύναμης. Καθώς αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται και η γωνία απόκλισης από την κάθετη. Δηλαδή, δείχνει την τιμή του φορτίου, το οποίο μεταδίδεται στη ράβδο του ηλεκτρομέτρου.

Οι ακόλουθες ιδιότητες του ηλεκτρικού φορτίου διακρίνονται. Μπορούν να είναι θετικά και αρνητικά (η επιλογή των ονομάτων είναι τυχαία), τα οποία προσελκύονται και απωθούνται. Οι χρεώσεις μπορούν να μεταδίδονται με επαφή από το ένα σώμα στο άλλο. Ένα σώμα σε διαφορετικές συνθήκες μπορεί να έχει διαφορετικές χρεώσεις. Μια σημαντική ιδιότητα είναι η διακριτικότητα, που σημαίνει την ύπαρξη του μικρότερου, καθολικού φορτίου, το οποίο είναι πολλαπλάσιο των ανάλογων εκθέτων οποιουδήποτε σώματος. Μέσα στο κλειστό σύστημα, το αλγεβρικό άθροισμα όλων των φορτίων παραμένει σταθερό. Στη φύση, δεν προκύπτουν χρεώσεις του ίδιου σημείου και δεν εξαφανίζονται ταυτόχρονα.