Электрический заряд - это физическая величина, которая определяет способность тел вступать в электромагнитные взаимодействия. Электрический заряд бывает двух видов: положительный и отрицательный. Частицы и тела с одинаковыми зарядами отталкиваются друг от друга, а с разными - притягиваются. Это называется электростатическим взаимодействием.
Единицы измерения
Единицей измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ) является кулон (Кл). Один кулон - это очень большой заряд, поэтому в повседневной жизни мы чаще сталкиваемся с меньшими единицами, такими как милликулон (мКл) или микрокулон (мкКл). Например, заряд, который накапливается на волосах при расчесывании, составляет около 10 микрокулон.
Закон сохранения электрического заряда
Электрический заряд не может быть создан или уничтожен, он только переносится от одного тела к другому. Это называется законом сохранения электрического заряда. Когда тело теряет или приобретает заряд, оно называется наэлектризованным.
Наэлектризованные тела
Наэлектризованные тела могут влиять на другие тела в своей окрестности, создавая электрическое поле. Электрическое поле - это область пространства, в которой на заряженные тела действует сила. Сила, действующая на единицу заряда в электрическом поле, называется напряженностью электрического поля.
Способы переноса заряда
Электрический заряд может быть переносим двумя способами:
- Контактным способом. При соприкосновении двух тел часть заряда одного тела может перейти на другое тело.
- Бесконтактным способом. Это происходит, когда наэлектризованное тело воздействует на нейтральное тело, вызывая перераспределение зарядов внутри него. Это называется электрической индукцией.
Электрический заряд в микромире
Электрический заряд существует не только в макроскопических телах, но и в микроскопических частицах, из которых состоят все вещества. Некоторые частицы, такие как электроны, протоны и кварки, имеют элементарный электрический заряд, который является минимальной порцией заряда, наблюдаемой в природе. Элементарный заряд равен примерно 1,6⋅10−19 кулон. Электроны имеют отрицательный элементарный заряд, протоны имеют положительный элементарный заряд, а кварки могут иметь дробный заряд (например, 2/3 или -1/3 элементарного заряда). Частицы, которые не имеют заряда, называются нейтральными.
Электрический ток
Электрический заряд является источником электрического тока, который представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. Электрический ток измеряется в амперах, которые равны количеству заряда, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени. Например, ток в 1 ампер означает, что за 1 секунду через проводник проходит заряд в 1 кулон. Электрический ток может быть постоянным или переменным, в зависимости от того, как меняется направление движения зарядов. Электрический ток может быть использован для передачи энергии, работы различных устройств и создания магнитных полей.
Примеры
Вот несколько примеров электрических явлений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни:
- Притяжение противоположно заряженных объектов. Например, мы можем притянуть к себе пластмассовую ложку, натертую шерстью.
- Отталкивание одноименно заряженных объектов. Например, два наэлектризованных шарика отталкиваются друг от друга.
- Работа электродвигателей. Электрический ток приводит в движение ротор электродвигателя, который вращает различные механизмы.
- Передача электроэнергии. Электрический ток передается по проводам от электростанций к потребителям.
- Работа электроприборов. Электрический ток нагревает спираль утюга, светит лампочкой, приводит в действие электродвигатель холодильника и т.д.
Заключение
Электрический заряд - это фундаментальное свойство материи, которое играет важную роль во многих физических явлениях.