Учебник по Физике.
Оглавление учебника
Электрический заряд. Закон сохранения. Электризация тел.
Эмпирические факты. В природе существует два типа электрических зарядов: положительные и отрицательные. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные заряды притягиваются.Электрические заряды всех тел кратны по модулю некоторому элементарному электрическому заряду.
Электрический заряд замкнутой системы сохраняется. Иными словами, алгебраическая сумма зарядов всех тел в системе не меняется со временем. Пусть заряды тел обозначаются q1, q2, ..., qN. Тогда закон сохранения заряда можно записать в виде:
Опыты по электризации тел показывают, что если одно из тел в результате трения заряжается положительно, то взаимодействовавшее с ним тело заряжается отрицательно и наоборот, так, что суммарный заряд всех тел не меняется.
Современные представления о структуре материи. Понимание причины квантованности заряда макроскопических тел и существования двух типов зарядов пришло лишь в начале XX в. после установления структуры атомов. Сейчас можно считать совершенно твердо установленными следующие факты:
1. Атомы всех веществ в нормальном состоянии электронейтральны и состоят из положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
2. Электроны являются носителями элементарного электрического заряда e-.
3. Ядра состоят из положительно заряженных протонов - носителей элементарного положительного заряда +е и не имеющих заряда нейтронов.
4. Число протонов в ядре атома равно числу электронов, находящихся вокруг ядра.
Таким образом, наличие заряда у макроскопического тела связано с нарушением строгого баланса между числом протонов и числом электронов в данном теле. Электроны в некоторых случаях могут быть сравнительно легко оторваны от своих ядер и переходят на другое тело. В результате оба тела электризуются, причем приобретают заряды разных знаков.
