При трении диэлектрических тел о бумагу или мех (янтарь о шерсть, стекло о бумагу) наблюдается явление, получившее название электризации тел. Стекло или янтарь начинают притягивать мелкие твердые предметы. Говорят, что после такого механического трения тела становятся электрически заряженными и они начинают взаимодействовать друг с другом (притягиваться или отталкиваться). Считается, что при этом на телах появляются электрические заряды.
Электрический заряд – источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем. Вся совокупность электрических и магнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов. Электрический заряд принято обознчать буквой q. Единица измерения электрического заряда – кулон (Кл). Заряд является фундаментальной характеристикой элементарных частиц. Существует минимальный электрический заряд, называемый элементарным электрическим зарядом (обозначается буквой e).е = Кл . Электрон - носитель элементарного отрицательного электрического заряда (q =-е) . Протон, позитрон (q =+е)– носители элементарного положительного электрического заряда. Любые заряженные тела имеют заряд, кратный элементарному, т.е., электрический заряд дискретен (если число электронов N, то суммарный электрический заряд q = Ne), например, электрический заряд q =3,0 10-19 Кл в природе не существует). Условно принято, что заряженный при трении янтарь имеет отрицательный заряд, а заряженное при трении стекло – положительный заряд. Обобщение опытных данных позволило Фарадею сформулировать один из фундаментальных законов физики – закон сохраненияэлектрических зарядов:
алгебраическая сумма электрических зарядов изолированной системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри системы (XVIII в.).
Точечный заряд – заряженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.
Закон Кулона:сила взаимодействия между покоящимися точечными зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, зависит от среды и направлена по линии, соединяющей заряды, при этом, одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.
- физическая константа
Полезно запомнить, что =
Относительная диэлектрическая проницаемость– это число, которое показывает, во сколько раз сила взаимодействия между электрическими зарядами в вакууме больше, чем в данной среде.