Електричний заряд – що це таке: чому він рівний і що говорить закон збереження заряду

Важко уявити життя сучасної людини без електрики. Можна з упевненістю сказати, що відсутність електроенергії – це неприємно для будь-якої людини, який живе в цивілізованому суспільстві. Однак далеко не завжди люди мали можливість використовувати електрику навіть для підживлення звичайних ламп розжарювання. Що являє собою та чи може бути електричний заряд без матеріального носія.

Коли винайшли електрика?

Назвати точну дату винаходу струму досить проблематично. І причиною цього є підвищений інтерес з боку багатьох вчених, які в свій час робили різні припущення і намагалися вчинити епохальне відкриття.

Вперше заговорив про електриці Ст. Гільберт. У ті роки він обіймав посаду лейб-медика і служив при англійському дворі. Він придумав термін «електрика».

У 1600 році доктор навіть видав книгу, в якій намагався пояснити деякі явища і висловив думку, що незабаром стане можливим використання струму, але до кінця розробити просту і зрозумілу теорію йому не вдалося. Його справу продовжив Б. Франклін, який в 1750 році опублікував готову теорію.

Цікаво! У 1771 році електричний струм вперше спостерігала дружина знаменитого вченого Л. Гальвані, тому друга назва електрики – гальванічний струм. І тільки в 1791 році А. Вольта вперше зумів пояснити це загадкове явище. У цей період вийшла книга Л. Гальвані, в якій вчений розповів про свої спостереження.

Визначення

Електричний заряд – це величина, яка характеризує певні властивості частинок. Вимірюється електричний заряд у Кулонах. З його допомогою вдається зрозуміти, яке значення сили і енергії утворюється при взаємодіях.

Властивості

Щоб відповісти на питання, як знайти електричний заряд, необхідно спочатку визначитися з його властивостями.

Виділяються три ознаки:

  • інваріантність,
  • дискретність,
  • адитивність.

Інваріантність – це властивість було встановлено за допомогою проведених експериментів. Воно означає, що швидкість руху не має ніякого впливу на його величину.

Адитивність вказує на те, що заряд системи дорівнює сумі зарядів її тел. Дискретність означає, що виробляти збільшення припустиме лише на кратну величину.

Фундаментальною властивістю прийнято вважати підпорядкування закону про збереження.

Види электрозарядов

Важливо! Розрізняють два види: позитивні і негативні. Однакові відштовхуються один від одного, а різні притягуються. Вимірюють ці види однією одиницею вимірювання.

Викладачі фізики часто демонструють учням школи один експеримент. Якщо взяти наелектризовану скляну паличку і бурштинову, то вони притягнуться одне одному. Пояснити це можна легко. В даному випадку скло являє собою позитивний заряд, а бурштин – негативний.

На основі досвіду, описаного вище, вченим вдалося зробити важливе відкриття. Оскільки вдалося з’ясувати, що при подібних умовах заряд електрона є негативним. Примітно, що в перекладі з грецької мови слово «електрон» позначає бурштин.

Як відбувається зараження макроскопічного тіла

Для того щоб визначити, як заряджене тіло, необхідно зробити певні обчислення. При цьому враховується заряд всіх елементарних частинок. Щоб зробити зарядку цього тіла, слід змінити кількість елементарних частинок, які вже мають певний заряд.

Зробити це можна, якщо додати певну кількість заряджених часток, тобто додати або видалити певну кількість зарядів, що мають один знак. Одиниця електричного заряду при цьому залишиться незмінною.

Тіло буде вважатися зарядженим при певному умови: буде містити достатньо велику кількість зарядів, які відносяться до позитивного чи негативного знаку. Зазвичай цей надлишок позначають буквою Q. Однак це умова чи здійсненне, якщо вони розміщуються на так званих точкових тілах.

Закон збереження електричного заряду

Після численних досліджень і дослідів вдалося встановити.Закон збереження заряду, який свідчить, що сумарна зарядження частинок може бути повністю збережено в умовах існування замкнутої ланцюга.

Більш того, незалежно від фізичних процесів, які відбуваються безпосередньо всередині цього ланцюга, заряд завжди залишається незмінним або постійним.

Відразу варто відзначити, закон є справедливим виключно у відношенні повністю ізольованих систем. Іншими словами, в цих системах частинки не можна вносити, ні видаляти. Взаємодія електричних зарядів є чітко зафіксованим.

Це цікаво! Описаний вище закон можна застосувати і по відношенню до елементарних частинок, але тільки при певному умови. Під цією умовою мається на увазі те, що елементарні частинки були народжені парами, у яких сумарне значення дорівнює 0. Крім того, ці частинки мають бути аннигилируемы такими ж парами.

Як використовують іонізацію в медицині і в повсякденному житті

Негативні іони являють цінність не тільки для вчених, що вивчають фізику. Лікарі вже давно помітили, що ці частинки здатні надавати позитивний вплив на людський організм.

З їх допомогою можна:

  • посилити споживання кисню;
  • поліпшити всмоктуваність кисню клітинами;
  • прискорити процес транспортування повітря до клітин;
  • прискорити такий важливий процес як окислення серотоніну.

Таке комплексне вплив є вкрай позитивним, адже на тлі цього впливу у людини істотно поліпшується загальний стан, підвищуються захисні властивості імунної системи, усуваються больові відчуття за умови розвитку в організмі запальних і інших негативних процесів.

Найбільш відомим приладом, який використав для роботи ці іони, була лампа Чижевського. Величина електричного заряду була така, що надавала позитивний вплив на організм хворих людей.

Апарат був названий в честь вченого, який його винайшов. Саме цей видатний діяч науки першим помітив, що іони здатні позитивно впливати на стан здоров’я людини.

Якщо говорити про те, як саме іони використовуються в побуті, то необхідно згадати про таких корисних приладах, які досить часто використовуються: пилосос, зволожувачі повітря, фени, сушарки для білизни. Погодьтеся, що без них життя людини не була б такою комфортною і приємною.

Корисне відео

Підіб’ємо підсумки

В природі не може існувати електричного заряду, який виникає сам по собі. Визначення його величини являє собою складний процес, завдяки якому вдається зрозуміти, як саме відбувається зарядка визначених часток.