Цель урока:

Образовательная: Формирование начальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов зарядов.
Изучение и выяснение сущности процесса электризации тел.
Воспитательная:
Воспитание любознательности, эмоциональной и доброжелательной атмосферы.
Воспитание умения работать в коллективе.
Развивающая:
Выделять электрические явления в природе и технике.
Определять знак заряда наэлектризованного тела.
Познакомить с краткими историческими сведениями изучения электрических зарядов.

Тип урока: открытие новых знаний

Ход урока.

Организационный момент

Актуализация знаний

Объяснение нового материала

Закрепление

Итог урока. Рефлексия

Оргмомент

Первичный инструктаж по ТБ.

II . Мотивация учебной деятельности

Учитель демонстрирует загадочный эксперимент: «Танцующие человечки».

Учитель:

Ребята, сейчас я покажу вам фокус. Внимательно следите за всеми моими действиями, а в конце моего эксперимента попробуем ответить на мой вопрос.

На демонстрационный стол учитель ставит оборудование с «Танцующими человечками»

Ш. Актуализация знаний

Учитель:

И так, мы закончили изучение темы «Изменение агрегатных состояний вещества», сейчас повторим пройденный материал. На интерактивной доске нанесена сетка кроссворда. Я задаю вопрос и номер вертикальной клетки, в которую надо ученику начинать записывать ответ на вопрос. Когда вы правильно заполните весь кроссворд, то в 10 столбце будет написано слово, которое является темой сегодняшнего урока.

На каждый вопрос будут отвечать разные ученики

Вопросы:

Скалярная физическая величина, которая в данном разделе представлена как «Количество теплоты» (энергия)

Явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому или от одной его части к другой (теплопроводность)

Процесс, протекающий с выделением большого количества теплоты при соединении атомов в молекулы (горение)

Один ход поршня в двигателе внутреннего сгорания (такт)

Физическая величина, которая остается постоянной во время процесса перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое (температура)

Разновидность теплового двигателя (турбина)

Составная часть теплового двигателя в качестве всего выступает атмосфера (холодильник)

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное (парообразование)

Изобретатель универсальной паровой машины. (Уатт)

Процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое (конденсация)

Интенсивное парообразование, при котором внутри жидкости растут и поднимаются пузырьки пара (кипение)

Изменение материи (явление)

Новый материал

Учитель:

Сначала мы узнаем легенду об электризации, а затем проведем эксперимент.

Выступление

В VI веке до нашей эры древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря, названного ими за его цвет и блеск «электрон» - что значит «солнечный камень». Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном, изделием финикийских мастеров. Как-то, уронив веретено в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену, потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением этого явления к отцу. Философ не смог сразу объяснить происходящее своей дочери, но похвалив за внимательность, обещал подумать. Вечером Фалес, пробуя очистить веретено, заметил, что при натирании веретена в темноте видны искры. «Тут есть о чём подумать и поразмыслить с моими учениками», - решил Фалес. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено, и в первый же раз, как к пристани Милета подошел корабль финикийских купцов, он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы, подобно тому, как магнит притягивает железо. А явление замеченное дочерью Фалес назвал электричеством от слова электрон (янтарь).

Речь идет о распространённом явлении в природе и в жизни людей – электризации тел.

Почему это произошло? В чем суть физического явления? Это нам предстоит выяснить на сегодняшнем уроке.

В тетрадях записываем: тему урока. Сформулируйте цель нашего урока.

Только ли янтарь может притягивать другие тела?

В начале семнадцатого века английский ученый Уильям Гильберт выяснил, что при трении могут электризоваться многие вещества: алмаз, сапфир, сургуч, и что притягивают они не только пушинки, но и металлы, дерево, воду, масло ….

Давайте проверим. (Опыт показывает учитель).

Опыт 1: Наэлектризованная эбонитовая палочка подносится к деревянной линейке. (Линейка, лампа, вкрученная в патрон на подставке, эбонитовая палочка, потертая о мех)

Результат: Линейка начинает вращаться.

Опыт 2: Наэлектризованная стеклянн ая палочка (или плексигласовая линейка, потертая о бумагу или шелк) подносится к живому комнатному цветку.

Результат : Листочки отклоняются к палочке.

Опыт 3: Видеоролик (Шарик и вода)

Результат : Струйка отклоняется к шарику.
Что мы наблюдали в процессе опытов? (После обсуждения опытов, делаем выводы).

Явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела , с 17 века называют электризацией. Или говорят: Это процесс сообщения телу электрического заряда.

Электризация тел происходит при их соприкосновении (при контакте). (При трении увеличивается их площадь соприкосновения).

Электризация может происходить не только в результате трения, но и другими способами:

СОПРИКОСНОВЕНИЕМ, УДАРОМ (например, резиновый шланг резко ударить о массивный предмет и поднести к электроскопу),

ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СВЕТА.

Раздел теории электричества, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов называется электростатикой (от электро... и статика от греч. statike - учение о равновесии) .

В 17 веке немецким ученым Отто фон Герике было замечено, что, кроме притяжения, существует электрическое отталкивание. А помогла ему в этих исследованиях сделанная им первая электростатическая машина.

В настоящее время эта машина выглядит так (показать ) и называется электрофорная машина. Чуть позже познакомимся с ней поближе.

В электризации всегда участвует не менее 2-х тел. При этом электризуются оба тела.

Наэлектризованные тела либо притягиваются, либо отталкиваются.

Проверим в действии электрофорную машину. К шарикам электрофорной машины подсоединяем бумажные султанчики, которые находятся на изолирующих подставках.

Опыт 5. (Помогает ученик ). Вращая ручку машины, наблюдаем за их поведением.

А) султанчики подсоединены к одному полюсу машины (листочки султанов отталкиваются);

Б) султанчики подсоединены к разным полюсам машины (листочки султанов притягиваются);

Результат : в природе существуют два вида электрических зарядов.

Какие выводы вы сделали из этой серии экспериментов?

Как проявляется электризация тел? (Электризация проявляется в виде притяжения или отталкивания тел ). Сколько тел участвует в электризации? Как ведут себя тела, имеющие заряды одного вида? Разного вида?

В природе существуют два вида электрических зарядов.

Тела, имеющие электрические заряды одного вида - отталкиваются, а тела, имеющие заряды разного вида - притягиваются.

Шарль Дюфе добился наибольших успехов в систематизации сведений по электрическим эффектам. Шарль Франсуа Дюфе (1698-1739) - французский физик открыл в 18 веке (1733) существование двух видов электричества, которое назвал " стеклянным" и "смоляным ".

Первое возникает на стекле, горном хрустале, драгоценных камнях, шерсти, волосах и т. д.; второе - на янтаре, шелке, бумаге и т. п. При этом установил, что однородные электричества отталкиваются, а разнородные притягиваются.

Представление о положительном и отрицательном зарядах было введено в 1747 году Франклином. Эбонитовая палочка от электризации о шерсть и мех заряжается отрицательно. Заряд, который образуется на стеклянной палочке, потертой о шелк, Франклин назвал положительным.

Стеклянное электричество (стеклянная палочка) - положительное.

Смоляное (эбонитовая палочка) – отрицательное.

Нигде и никогда в природе не возникает и не исчезает заряд одного знака . Заряды появляются парами. Появление положительного заряда всегда сопровождается появлением отрицательного. И наоборот. Это и есть закон сохранения электрического заряда. Положительный заряд в физике обозначается +q или q. Отрицательный заряд – -q.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойства заряженных тел взаимодействовать друг с другом . Измеряется в кулонах (в честь Ш.Кулона.)

Обратите внимание, что приобретаемый заряд тела – относителен. То есть, он зависит от материала взаимодействующих тел. Например, нейлон, потертый о стекло, зарядится отрицательно. Но если его потереть о резину, то он зарядится положительно.

Одним из фундаментальных законов природы является экспериментально установленный закон сохранения электрического заряда .

В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.

В обычных лабораторных опытах для обнаружения и измерения электрических зарядов используется электрометр – прибор, состоящий из металлического стержня и стрелки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси (рис. 1.1.1). Стержень со стрелкой изолирован от металлического корпуса. При соприкосновении заряженного тела со стержнем электрометра, электрические заряды одного знака распределяются по стержню и стрелке. Силы электрического отталкивания вызывают поворот стрелки на некоторый угол, по которому можно судить о заряде, переданном стержню электрометра.

Рисунок 1.1.1.

Перенос заряда с заряженного тела на электрометр

Электрометр является достаточно грубым прибором; он не позволяет исследовать силы взаимодействия зарядов. Впервые закон взаимодействия неподвижных зарядов был открыт французским физиком в 1785 г. В своих опытах Кулон измерял силы притяжения и отталкивания заряженных шариков с помощью сконструированного им прибора – крутильных весов (рис. 1.1.2), отличавшихся чрезвычайно высокой чувствительностью. Так, например, коромысло весов поворачивалось на 1° под действием силы порядка 10 –9 Н.

Идея измерений основывалась на блестящей догадке Кулона о том, что если заряженный шарик привести в контакт с точно таким же незаряженным, то заряд первого разделится между ними поровну. Таким образом, был указан способ изменять заряд шарика в два, три и т. д. раз. В опытах Кулона измерялось взаимодействие между шариками, размеры которых много меньше расстояния между ними. Такие заряженные тела принято называть точечными зарядами .

На основании многочисленных опытов Кулон установил следующий закон:

Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

Закрепление материала

Выполнение теста.

Решение задач.

1. С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящихся на расстоянии 3 см друг от друга?

F= k |q1| |q2|/r2 F= 10-3 H

2. На каком расстоянии друг от друга заряды 1мкКл и 10нКл взаимодействуют с силой 9мН?

F= k|q1||q2|/r2 r2= k|q1||q2|/F; r= 10 cм

Рефлексия. Итог урока.

Что мы узнали? Чему научились? Достигли мы цели урока? Что было сложным? Где в жизни могут вам пригодиться знания, которые вы получили на уроке?

Домашнее задание: §§

** подготовить сообщения «Первые исследователи по изучению природы молнии», «Использование взаимодействия наэлектризованных тел в технике» (дифференцированно)

Оценивание деятельности учащихся на уроке

Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.

Заряд – это свойство тел вступать в электромагнитные взаимодействия. Заряженное тело часто называют зарядом, хотя заряд не может существовать при отсутствии тела.

Электризоваться могут тела, сделанные из разных веществ. Электризация тел происходит при соприкосновении и последующем разделении тел (например, при трении).

В электризации участвуют два тела. При этом электризуются оба тела.

Существует два вида электрических зарядов: « +» и «-». Заряд обозначается q, измеряется в Кулонах [Кл].

Заряд, полученный на стекле, потертом о шелк, назвали положительным, а заряд, полученный на янтаре, потертом о шерсть, назвали отрицательным.

Электризация объясняется перемещением электронов с одного тела на другое. Если тело теряет 1 или несколько электронов, оно приобретает положительный заряд. Если тело приобретает 1 или несколько электронов, оно приобретает отрицательный заряд.

Опыт показывает, что электрический заряд может иметь разное значение. Однако это значение кратно заряду 1,6 ·10 -19 Кл, который и был назван элементарным. Заряд электрона равен элементарному заряду, взятому со знаком «-».

При электризации трением оба тела приобретают электрический заряд, при этом заряды равны по модулю, но противоположны по знаку. Так янтарь при трении приобретает отрицательный заряд, а шерсть - равный по модулю положительный.

Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, отталкиваются, а тела, имеющие электрические заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

Взаимодействие зарядов объясняется тем, что вокруг любого заряда возникает электрическое поле, которое действует на другой заряд с определенной силой. Эта сила пропорциональна величине зарядов и убывает с расстоянием.

В процессе взаимодействия зарядов выполняется один из фундаментальных законов природы - закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов в замкнутой системе остается постоянной, т.е.

q 1 + q 2 + q 3 +… + q n = const

Для определения наличия на теле заряда используется прибор, называемый электроскоп, действие которого основано на взаимодействии заряженных тел. В электроскопе через пластмассовую пробку, вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на конце которого укреплены два листочка из тонкой бумаги. Оправа с обеих сторон закрыта стеклами. Чем больше заряд электроскопа, тем больше сила отталкивания листочков, и тем на больший угол они разойдутся. Значит, по изменению угла расхождение листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.

Электризация тел применяется при электростатической покраске металлических изделий, при печати в принтерах, очистке воздуха от пыли и лёгких частиц, и т.д.

Электростатический метод покраски позволяет нанести на окрашиваемую деталь краску более ровным слоем. Для этого используют пульверизатор. Если сбоку от струи краски расположить окрашиваемую деталь, подавать на неё положительный заряд, а на металлическую трубку пульверизатора подать отрицательный заряд, соединив её с электрофорной машиной, можно заметить, что капельки красителя становятся более мелкими, окраска более ровной.

На производстве и в быту бывают случаи, когда электризацию необходимо устранить: на целлюлозно-бумажном комбинате электризация может стать причиной частых обрывов быстро движущейся бумажной ленты. При трении о воздух электризуется самолёт. Поэтому после посадки к самолёту нельзя сразу приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар.

Способы борьбы с электризацией: тщательное заземление станков, машин; применение токопроводящих пластиков для полов, увлажнение воздуха, использование различного рода “нейтрализаторов”, ионизаторов воздуха. В быту, для борьбы с электризацией, достаточно повысить относительную влажность воздуха квартиры до 60-70 %; или применить препарат “Антистатик”.

В ходе данного урока мы продолжим знакомиться с «китами», на которых стоит электродинамика, - электрическими зарядами. Мы изучим процесс электризации, рассмотрим, на каком принципе основан этот процесс. Поговорим о двух типах зарядов и сформулируем закон сохранения этих зарядов.

На прошлом уроке мы уже упоминали о ранних экспериментах в электростатике. Все они были основаны на натирании одного вещества о другое и дальнейшем взаимодействии этих тел с малыми объектами (пылинками, клочками бумаги…). Все эти опыты основаны на процессе электризации.

Определение. Электризация – разделение электрических зарядов. Это значит, что электроны от одного тела переходят к другому (рис. 1).

Рис. 1. Разделение электрических зарядов

До момента открытия теории о двух принципиально разных зарядах и элементарного заряда электрона считалось, что заряд – некая невидимая сверхлегкая жидкость, и, если она есть на теле, значит, тело обладает зарядом и наоборот.

Первые серьезные опыты по электризации различных тел, как уже было сказано на предыдущем уроке, проводил английский ученый и врач Уильям Гильберт (1544-1603), однако ему не удавалось наэлектризовать металлические тела, и он посчитал, что электризация металлов невозможна. Однако это оказалось неправдой, что впоследствии доказал русский ученый Петров. Однако следующий более важный шаг в исследовании электродинамики (а именно открытие разнородных зарядов) сделал французский ученый Шарль Дюфе (1698-1739). В результате своих опытов он установил наличие, как он их назвал, стеклянных (трение стекла о шелк) и смоляных (янтаря о мех) зарядов.

Еще через некоторое время были сформулированы следующие законы (рис. 2):

1) одноименные заряды взаимно отталкиваются;

2) разноименные заряды взаимно притягиваются.

Рис. 2. Взаимодействие зарядов

Обозначения положительных (+) и отрицательных (–) зарядов было введено американским ученым Бенджамином Франклином (1706-1790).

По договоренности принято называть положительным заряд, который образуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой или шелком (рис. 3), а отрицательный – на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать ее мехом (рис. 4).

Рис. 3. Положительный заряд

Рис. 4. Отрицательный заряд

Открытие Томсоном электрона наконец дало ученым понять, что при электризации никакая электрическая жидкость не сообщается телу и никакой заряд не наносится извне. Происходит перераспределение электронов, как мельчайших носителей отрицательного заряда. В области, куда они приходят, их количество становится большим, чем количество положительных протонов. Таким образом, появляется нескомпенсированный отрицательный заряд. И наоборот, в области, откуда они уходят, появляется нехватка отрицательных зарядов, необходимых для компенсации положительных. Таким образом, область заряжается положительно.

Было установлено не только наличие двух разных видов зарядов, но и два различных принципа их взаимодействия: взаимное отталкивание двух тел, заряженных одноименными зарядами (одного знака) и соответственно притяжение разноименно заряженных тел.

Электризация может производиться несколькими способами:

трением;
прикосновением;
ударом;
наведением (через влияние);
облучением;
химическим взаимодействием.

Электризация трением и электризация соприкосновением

Когда стеклянную палочку натирают о бумагу, палочка получает положительный заряд. Соприкасаясь с металлической стойкой, палочка передает положительный заряд бумажному султану, и его лепестки отталкиваются друг от друга (рис. 5). Этот опыт говорит о том, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга.

Рис. 5. Электризация прикосновением

В результате трения о мех эбонит приобретает отрицательный заряд. Поднося эту палочку к бумажному султану, видим, как лепестки притягиваются к ней (см. рис. 6).

Рис. 6. Притяжение разноименных зарядов

Электризация через влияние (наведение)

Поставим на подставку с султаном линейку. Наэлектризовав стеклянную палочку, приблизим ее к линейке. Трение между линейкой и подставкой будет небольшим, поэтому можно наблюдать взаимодействие заряженного тела (палочки) и тела, у которого заряда нет (линейка).

При проведении каждого эксперимента совершалось разделение зарядов, никаких новых зарядов не возникало (рис. 7).

Рис. 7. Перераспределение зарядов

Итак, если мы сообщили любым из вышеуказанных способов электрический заряд телу, нам, конечно же, необходимо каким-либо способом оценить величину этого заряда. Для этого используется прибор электрометр, который был придуман русским ученым М.В. Ломоносовым (рис. 8).

Рис. 8. М.В. Ломоносов (1711-1765)

Электрометр (рис. 9) состоит из круглой банки, металлического стержня и легкого стержня, который может вращаться вокруг горизонтально расположенной оси.

Рис. 9. Электрометр

Сообщая заряд электрометру, мы в любом случае (и для положительного, и для отрицательного заряда) заряжаем и стержень, и стрелку одноименными зарядами, в результате чего стрелка отклоняется. По углу отклонения и оценивается заряд (рис. 10).

Рис. 10. Электрометр. Угол отклонения

Если взять наэлектризованную стеклянную палочку, прикоснуться ею к электрометру, то стрелка отклонится. Это говорит о том, что электрометру был сообщен электрический заряд. В ходе этого же эксперимента с эбонитовой палочкой этот заряд компенсируется (рис. 11).

Рис. 11. Компенсация заряда электрометра

Так как уже было указано, что никакого создания заряда не происходит, а происходит лишь перераспределение, то имеет смысл сформулировать закон сохранения заряда:

В замкнутой системе алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной (рис. 12). Замкнутой системой называется система тел, из которой заряды не уходят и в которую заряженные тела или заряженные частицы не поступают.

Рис. 13. Закон сохранения заряда

Данный закон напоминает о законе сохранения массы, так как заряды существуют только вместе с частицами. Очень часто заряды по аналогии называют количеством электричества .

До конца закон сохранения зарядов не объяснен, так как заряды появляются и исчезают только попарно. Другими словами, если заряды рождаются, то только сразу положительный и отрицательный, причем равные по модулю.

На следующем уроке мы подробнее остановимся на количественных оценках электродинамики.

Список литературы

Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) - М.: Мнемозина, 2012.
Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. - М.: Илекса, 2005.
Касьянов В.А. Физика 10 класс. - М.: Дрофа, 2010.

Интернет-портал «youtube.com» ()
Интернет-портал «abcport.ru» ()
Интернет-портал «planeta.edu.tomsk.ru» ()

Домашнее задание

Стр. 356: № 1-5. Касьянов В.А. Физика 10 класс. - М.: Дрофа. 2010.
Почему отклоняется стрелка электроскопа, если к нему прикоснуться заряженным телом?
Один шар заряжен положительно, второй - отрицательно. Как изменится масса шаров при их соприкосновении?
*К шару заряженного электроскопа поднесите, не дотрагиваясь, заряженный металлический стержень. Как изменится отклонение стрелки?

Электрический заряд. Два типа зарядов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД. ДВА ТИПА ЗАРЯДОВ.

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЗАРЯДА. ЗАКОН КУЛОНА

Электрический заряд. Два типа зарядов

Начнем наше знакомство с электрическими явлениями с очень простых опытов.

1-й опыт. Потрем эбонитовую палочку кусочком шерстяной ткани, а затем прикоснемся этой палочкой к легкой бумажной гильзе. Мы увидим, что бумажная гильза будет отталкиваться от эбонитовой палочки (рис. 1.1,а ). Если этой же палочкой прикоснуться ко второй бумажной гильзе, а затем подвесить обе гильзы рядом, то они будут отталкиваться друг от друга (рис. 1.1,б ), значит, между гильзами возникают силы отталкивания. Обозначим гильзы на этом рисунке цифрой 1.

Рис. 1.2

3-й опыт. Теперь подвесим рядом две бумажные гильзы (рис. 1.3): 1 (которая была в соприкосновении с эбонитовой палочкой, потертой о шерсть) и 2 (которая соприкасалась со стеклянной палочкой, потертой о шелк). Гильзы притягиваются, значит, между гильзами 1 и 2 возникает сила притяжения.

Рассмотренный нами тип взаимодействия был известен еще в древности и получил название электрического взаимодействия.

При трении заряжаются электричеством (или приобретают заряды) тела, которые потом взаимодействуют. Экспериментально установлено, что существуют два типа зарядов, условно названных положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Исторически было принято заряды, которые получает стеклянная палочка при трении о шёлк, называть положительными , а заряды, которые получает эбонитовая палочка при трении о шерсть, – отрицательными . (Могли бы назвать и наоборот.)

Основные понятия электростатики

Заряд есть неотъемлемое свойство некоторых элементарных частиц, наиболее важными из которых являются электрон и протон.

Заряды электронов и протонов одинаковы по величине и называются элементарными зарядами .

Существуют два вида зарядов, условно называемые положительными и отрицательными . Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Заряд протона считается положительным и обозначается +е , а заряд электрона – отрицательным и обозначается –е .

Заряд тела равен алгебраической сумме зарядов элементарных частиц, составляющих тело. Если эта сумма равна нулю, тело называется электрически нейтральным .

Обычно электроны и протоны распределены в теле в равных количествах и с одинаковой плотностью. Поэтому алгебраическая сумма зарядов в каждом элементарном объеме тела равна нулю и каждый такой объем (и тело в целом) электрически нейтрален.

Если создать в теле избыток частиц какого-либо знака, то тело окажется заряженным. Заметим, что при трении эбонитовой палочки о шерсть на палочке создается избыток электронов , и она заряжается отрицательно. На стеклянной палочке при трении о шёлк создается избыток протонов (или недостаток электронов , так как именно электроны ушли со стекла в шёлк), поэтому стекло заряжается положительно.

Всякий заряд образуется совокупностью элементарных зарядов, поэтому всегда можно записать:

q = ±Ne , (1.1)

где N – натуральное число.

Экспериментально установлено, что величина заряда не зависит от скорости, с которой он движется. Кроме того, элементарные заряды могут возникать и исчезать. Но! Всегда возникают и исчезают одновременно два элементарных заряда разных знаков.

Например, электрон и позитрон (положительно заряженный электрон) при столкновении аннигилируют , т.е. превращаются в нейтральные частицы, называемые g-фотонами. В свою очередь, g-фотон, пролетая вблизи атомного ядра, может превратиться в пару электрон + позитрон.

Система называется электрически изолированной , если через ограничивающую ее поверхность не проникают заряженные частицы.

Закон сохранения элементарного заряда:

Суммарный заряд электрически изолированной системы не может измениться.

Закон Кулона

Если размерами заряженного тела можно пренебречь по сравнению с расстояниями до других тел, то такое тело называется точечным зарядом.

Закон Кулона:

Два неподвижных точечных заряда взаимодействуют в вакууме между собой с силой, прямо пропорциональной величине каждого из зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними .

Сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряды (рис. 1.4).