Заряд и электромагнитное взаимодействие

Заряд и электромагнитное взаимодействие

Из курса физики 7-го класса вы, возможно помните о «таинственном» электромагнитном взаимодействии. Таинственное – так как тогда мы с Вами говорили только то, что это взаимодействие определяет большинство процессов и явлений вокруг нас. Теперь мы будем знакомиться с электромагнитными явлениями подробнее. Для этого нам необходимо узнать, что же такое электрический заряд. Известно, что горные инженеры и военные называют зарядом взрывчатку. А что такое заряд в физике?

Знакомимся с электромагнитным взаимодействием. Вы уже изучали в курсах физики и химии, что любое вещество состоит из атомов. Вспомним: атом состоит из ядра, вокруг которого движутся электроны. Понятно, что без взаимного притяжения электронов и ядра атом распался бы. Можно предположить, что такое притяжение обусловлено гравитационным взаимодействием. Однако это не так: электроны и ядро слишком легкие, а гравитационное взаимодействие ощутимо только в том случае, если хотя бы одно из взаимодействующих тел имеет большую массу, как звезда или планета. Атом не распадается благодаря взаимодействию другого типа. Это взаимодействие называют электромагнитным.

Но ведь ядро и электроны, из которых состоит атом, открыты не так давно, менее 150 лет назад. Неужели ученые не знали о существовании электромагнитного взаимодействия раньше? Конечно, знали. Греческий философ Фалес из города Милет натирал мехом кусок янтаря и наблюдал, как янтарь после этого притягивал к себе птичьи перья, пух, соломинки, сухие листья. По-гречески янтарь – электрон, поэтому процесс, в результате которого другие тела приобретают способность притягивать другие тела, назвали электризацией тел. Давайте попробуем с Вами взять пластмассовую расческу и расчесаться, а потом посмотрим, что будет происходить, если поднести эту расческу к кусочкам бумаги. А теперь возьмем эбонитовую палочку и потрем о шерсть, а потом поднесем к тем же кусочкам бумаги. Кусочки бумаги будут притягиваться к расческе и палочке.

Как же связаны взаимодействия электрона и ядра с взаимодействием расчески или палочки с бумагой? Оказывается, что во всех этих случаях мы имеем дело с электромагнитным взаимодействием. Давайте разбираться.

Знакомимся с электрическим зарядом. Чтобы говорить об интенсивности электромагнитного взаимодействия, была введена физическая величина – электрический заряд.

Электрический заряд – это физическая величина, которая характеризует свойство частиц и тел вступать в электромагнитное взаимодействие.

Единицей электрического заряда в СИ является кулон (Кл); названа в честь французского ученого Ш. Кулона. Обозначают электрический заряд символом q. О наэлектризованном теле говорят, что телу сообщен электрический заряд. Значит, электризация – это процесс приобретения макроскопическими телами электрического заряда.

А теперь познакомимся с основными свойствами электрического заряда.

1. Существует два типа электрических зарядов – положительные и отрицательные. Такой заряд, полученный на янтаре или эбонитовой палочке, потертых о шерсть, принято называть отрицательными.

2. Тела, которые обладают одинаковым по знаку зарядом, отталкиваются; тела, имеющие противоположные по знаку заряды, притягиваются.

3. Носителем электрического заряда является частица – электрический заряд не существует отдельно от нее. То есть во время электризации тело присоединяет или отдает некоторое количество электронов.

4. Электрические заряды физических тел кратны определенному наименьшему (или элементарному) заряду. Носителем элементарного отрицательного заряда является электрон. Его значение записывают как, Кл. Носителем наименьшего положительного заряда является протон. Заряд протона по модулю равен заряду электрона.

5. И микрочастицы, и макроскопические тела могут иметь заряд (положительный или отрицательный), а могут быть электронейтральными. Например, электронейтральными частицами, заряд которых равен нулю, являются нейтроны.

Подведем итоги. Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц и тел вступать в электромагнитное взаимодействие. Заряд измеряют в кулонах.

Процесс получения электрического заряда макроскопическими телами называют электризацией. Во время электризации тело обычно присоединяет или отдает некоторое количество электронов.

Различают два типа зарядов: положительные и отрицательные. Одноименные заряженные тела отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Существует минимальный электрический заряд, которому кратны все электрические заряды тел и частиц. Электрический заряд не существует отдельно от частицы; носителем элементарного отрицательного заряда является электрон, положительного – протон.