Закон Кулона. Характеристики неточечных зарядов. Электри́ческий заря́д

1 Электрический заряд и его свойства. Законы сохранения и квантования заряда. Взаимодействия зарядов. Закон Кулона. Характеристики неточечных зарядов.
Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.
Свойства электрического заряда

• 
  Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными. Положительно заряженными называют тела, которые действуют на другие заряженные тела так же, как стекло, наэлектризованное трением о шелк. Отрицательно заряженными называют тела, которые действуют так же, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.
  
• 
  Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому.
  
• 
  Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.
  
• 
  Важным свойством электрического заряда является его дискретность. Это означает, что существует некоторый наименьший, универсальный, далее не делимый элементарный заряд, так что заряд q любого тела является кратным этому элементарному заряду:
  

,
где N – целое число, е – величина элементарного заряда. Согласно современным представлениям, этот заряд численно равен заряду электрона e = 1,6∙10^-19 Кл.

• 
  Закон сохранения электрического заряда.
  

Внутри замкнутой системы при любых взаимодействиях алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной:
.
Изолированной (или замкнутой) системой мы будем называть систему тел, в которую не вводятся извне и не выводятся из нее электрические заряды.
Квантование электрического заряда. На основании большого числа экспериментов установлено, что электрический заряд квантуется, т. е. заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов, каждый из которых имеет величину, равную 1,6010^ Кл. Этот элементарный заряд принято обозначать буквой e. Частицей с отрицательным элементарным зарядом является электрон (m_e= 9,1110^ кг). Примером устойчивой частицы с положительным элементарным зарядом служит протон (m_р = 1,6710^7 кг). Известна также частица с массой, равной массе электрона, и зарядом, равным заряду протона, получившая название позитрон.