Если у вас не прогружаются какие-то фотографии / картинки / чертежи, тогда рекомендуем использовать VPN сервисы!

27.03.2012

Что такое электрические заряды?

Еще в древности было известно, что некоторые тела, если потереть их шерстью, начинают притягивать легкие предметы, а соприкосновение их с другими телами сопровождается треском и появлением искр. Впервые эти свойства были замечены греками у янтаря (янтарь по-гречески — электрон). Поэтому тела, приобретающие такие свойства, стали называть наэлектризованными.

Было также обнаружено, что наэлектризованные одним и тем же способом одинаковые тела взаимно отталкиваются, а различные— взаимно притягиваются. На основании этого было сделано заключение, что существует два рода электричества: «смоляное» (которое приобретает смола, если ее потереть шерстью) и «стеклянное» (которое приобретает потертое шерстью стекло). «Смоляное» электричество назвали положительным, «стеклянное» — отрицательным. По результатам взаимодействия наэлектризованных тел стали определять количество электричества (впоследствии названное зарядом), связанное с тем или иным телом.
По современному представлению о строении вещества все тела состоят из мельчайших материальных частиц — атомов.

Атомы различных веществ отличаются друг от друга (например, атом железа от атома меди), но все они имеют одинаковое строение: в центре каждого атома находится ядро, вокруг которого вращаются электроны. Ядро в свою очередь состоит из протонов, нейтронов и других элементарных частиц.

Электрон является мельчайшей материальной частицей, обладающей элементарным отрицательным зарядом. Всякий больший отрицательный заряд создается совокупностью электронов.

Протон является мельчайшей материальной частицей, обладающей элементарным положительным зарядом. Нейтрон в целом заряда не имеет.

По величине заряды протона и электрона равны. Единица заряда (1 кулон)1 примерно равна 6,2-1018 элементарных зарядов.

Атом имеет равное количество электронов и протонов, разноименные заряды которых взаимно уравновешиваются.

Между ядром и электронами атома существуют силы сцепления — атом стремится сохранить неизменным число электронов, вращающихся вокруг ядра. Однако под воздействием внешних сил атом может потерять или приобрести электроны.

При этом равенство числа протонов и электронов в атоме нарушается и он начинает проявлять свойства заряда. Атомы или группы атомов, проявляющие свойства заряда, называются ионами.

Ион, имеющий больше электронов, чем протонов, проявляет свойства отрицательного заряда. Такой ион называется отрицательным.

Ион, имеющий больше протонов, чем электронов, проявляет свойства положительного заряда. Такой ион называется положительным.

В некоторых веществах (а именно в металлах) имеются электроны, слабо связанные с атомом и поэтому легко переходящие от атома к атому. Такие электроны называются электронами проводимости.

Ионы и электроны проводимости называют свободными зарядами. Тела, в которых свободные заряды могут свободно передвигаться, называются проводниками. Тела, в которых движение зарядов затруднено, называются диэлектриками или изоляторами.

Промежуточное положение между проводниками и диэлектриками занимают полупроводники.

К проводникам относятся все металлы, уголь и электролиты — растворы кислот, щелочей и солей. К диэлектрикам относятся стекло, фарфор, слюда, парафин. К полупроводникам — германий, кремний, селен, закись меди.