Закон сохранения электрического заряда.

Еще в глубокой древности было известно, что янтарь, потертый о шерсть, притягивает легкие предметы. Английский ученый В.Гильберт (конец XVI в.) назвал тела, способные после натирания притягивать легкие предметы, наэлектризованными. Сейчас мы говорим, что тела при этом приобретают электрические заряды. Несмотря на огромное разнообразие веществ в природе, существуют только два типа электрических зарядов: заряды, подобные возникающим на стекле, потертым о кожу (их назвали положительными), и заряды, подобные возникающим на эбоните, потертом о мех (их назвали отрицательными); одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноименные - притягиваются.

Опытным путем (1910-1914гг.) американский физик Р.Милликен показал, что электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда е (е=1,6*10^-19 Кл). Электрон (е=9,11*10^-31кг) и протон (m= 1,67*10^-27кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.

Все тела в природе способны электризоваться, т.е приобретать электрический заряд. Электризация тел может осуществляться различными способами: соприкосновением (трением), электростатической индукцией и др. Всякий процесс заряжения сводится к разделению зарядов, при котором на одном из тел (или части тела) появляется избыток положительного заряда, а на другом (или другой части тела) – избыток отрицательного заряда. Общее количество зарядов обоих знаков, содержащихся в телах, не изменится: они только перераспределяются между телами.

Из опытных данных был установлен фундаментальный закон природы, экспериментально подтвержденный в 1843 г американским физиком М.Фарадеем,- закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы.

В зависимости от концепции свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники. Проводники – тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники – тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему объему. Проводники делятся на две группы: первого рода (металлы) – перенесение в них зарядов(свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) - перенесение в них зарядов(положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям. Диэлектрики (например, стекло, пластмассы) – тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды.

Полупроводники объему. (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Указанное деление тел является весьма условным, однако большое различие в них концентраций свободных зарядов обуславливает огромные качественные различия в их поведении и оправдывает поэтому деление тел на проводники,диэлектрики и полупроводники.

Единица электрического заряда (производная единица, т.к определяется через единицу силы тока) – кулон (Кл) - электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за время 1с.