§ 24. Електричний заряд.

«...останнім часом з’явилися підстави вважати, що в природі існують частинні електричні заряди»

Електризація може проявлятися в різній мірі. Потерши пластмасову паличку папером по всій її поверхні, міцно притискаючи папір, виявимо, що вона притягує тіла досить великого розміру і ваги. Якщо ж лише торкнутися палички папером, то вона помітно взаємодіятиме лише з невеличкими уривками ниток.

Отже, електризація може бути різною в кількісному вимірі - більшою або меншою. Щоб зручніше описати стан електризації тіла, домовилися вживати термін «електричний заряд*. Це — властивість, якої набуває тіло в процесі електризації. Говорячи про властивості двох тіл, які знаходяться в електричній взаємодії, кажуть, що вони мають електричні заряди. Для електричного заряду як властивості існує фізична величина, яка також називається електричним зарядом.

Фізична величина, яка кількісно описує стан електризації тіла, називається електричним зарядом.

У формулах і на схемах електричний заряд як фізична величина позначається латинською буквою q (кю). Для вимірювання електричного заряду користуються спеціальною одиницею, яка в Міжнародній системі одиниць (SI) називається кулоном (скорочено Кл). Про її походження ти дізнаєшся пізніше. Якщо деяке тіло має заряд 5 кулон, то скорочено це запишеться як q — 5 Кл. Найменший за значенням заряд в природі мають деякі елементарні частинки: електрон, протон, позитрон. Для усіх цих частинок властиві заряди, що дорівнюють 1,6.10 "¹⁹ Кл. Відмінність лише в тому, що заряди мають різні знаки. Але при-родньо вони найменші, невід’ємні і неподільні. У природі не існує електрона, протона чи позитрона без електричного заряду.

Експеримент показує, що існує два види електричних зарядів. Натремо скляну паличку шовком, а пластмасову (наприклад, ебонітову) хутром, у кожної з них проявляться властивості електризації, або іншими словами вони отримають електричні заряди. Підвісимо одну з паличок на тонкій нитці, і піднесемо до неї на невеликій відстані другу, наелектризовану іншим способом паличку. Палички почнуть наближатись одна до одної. Між двома різними наелектризованими паличками діє сила притягання.

Повторимо дослід (мал. 86) з двома наелектризованими однаковим способом ебонітовими паличками (мал. 87)

Помітимо, що вони також будуть взаємодіяти. Але в інший спосіб — будуть відштовхуватися. Отже, між двома однаково налектризованими паличками будуть діяти сила відштовхування.

З дослідів, описаних вище, (і подібних їм) вчені зробили висновок, що є два види електризації, а точніше — два види електричних зарядів.

Умовно ці заряди назвали позитивними і негативними. На малюнках їх позначають відповідно значками (+) і (-). Таке позначення запропонував застосовувати американський вчений Бенджа-мін Франклін.

Як еталон (зразок) позитивного заряду прийнятий заряд скляної палички, потертої натуральним шовком.

Усі інші наелетризовані тіла, які відштовхуються від названої скляної палички, вважаються такими, що мають позитивний заряд. Найменший позитивний заряд у протона і позитрона.

Як еталон негативного заряду прийнятий заряд ебонітової палички, потертої хутром. (Ебоніт — каучук з добавкою сірки, нагрітий (вулканізований) при високій температурі). Усі інші наелетризовані тіла, які відштовхуються від названої ебонітової палички, вважа-

ються такими, що мають негативний заряд. Найменший негативний заряд має електрон.

Якщо повернутися до описаних вище дослідів (мал. 86 і мал. 87), то можна зробити висновок, що:

—    однойменно заряджені тіла, взаємодіючи, відштовхуються;

—    різнойменно заряджені тіла, взаємодіючи, притягуються.

Екскурсія в історію.

Досліди, які підтвердили, що найменший електричний заряд у електрона (дискретність електричного заряду), були проведені американським фізиком Р.Міллікеном у 1910 році.

У цих дослідах маленька заряджена крапелька олії зависала між різнойменно зарядженими пластинами, взаємодія з якими врівноважувала дію сили тяжіння (мал. 88).

Зміна електричної сили Fe.!., яка врівноважувала силу тяжіння Ft, свідчила про зміну заряду крапельки. Порівнявши результати численних дослідів, дослідник прийшов до висновку, що всі отримані результати кратні одній найменшій величині, рівній заряду електрона.

Прочитай і з*ясуй, що ти знаєш.

1.    Як розуміти слово «електричний заряд·?

2.    Що характеризує електричний заряд як фізична величина?

3.    Чи всі електричні заряди однакові?

4.    Що є еталоном позитивного заряду?

5.    Що є еталоном негативного заряду?

6.    Якою одиницею користуються при вимірюванні електричного заряду?

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Савченко