ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
трические», «магнитные» силы. Поэтому в последующем, как правило, будем говорить просто о силе,
действующей на тот или иной заряд, не называя ее электрической или магнитной.
2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ
1 Электрический заряд – неотъемлемое свойство, присущее некоторым «простейшим» частицам
материи – так называемым «элементарным» частицам. Электрический заряд вместе с массой, энергией,
спином и т.д. образуют «комплекс» фундаментальных свойств частиц.
Из известных в настоящее время элементарных частиц электрическим зарядом обладают электро-
ны, позитроны, протоны, антипротоны, некоторые мезоны и гипероны и их античастицы. Не обладают
электрическим зарядом нейтроны, нейтрино, нейтральные мезоны и гипероны и их античастицы, а так-
же фотоны.
2 Известны только два рода электрических зарядов, условно называемых положительными и отри-
цательными (термины «положительное» и «отрицательное» электричество впервые введены В. Франк-
лином (США) в XVIII в.).
3 Многочисленными опытами установлено, что абсолютная величина заряда всех заряженных
элементарных частиц одинакова и равна 1,6 ⋅ 10
–19
Кл. Этот минимальный электрический заряд (поло-
жительный или отрицательный) называется элементарным зарядом или атомом электричества.
Любой заряд q состоит из целого числа элементарных зарядов:
q = ± eN,
где e – абсолютная величина заряда; N – любое целое положительное число (1, 2, 3, …).
Изменение любого заряда может происходить только скачком, сразу на величину одного или не-
скольких элементарных зарядов.
Идея о дискретном, атомистическом строении электричества была выдвинута В. Вебером и Г.
Гельмгольцем (Германия) во второй половине XIX в. Опытным обоснованием этой идеи было открытие
законов электролиза (М. Фарадей, Англия) и исследование свойств катодных и анодных лучей (Крукс,
Англия).
4 Если заряд q содержит весьма большое число элементарных зарядов, его называют макроскопи-
ческим. Изменение такого заряда можно считать непрерывным, так как элементарный заряд по сравне-
нию с ним весьма мал.
5 Прямое экспериментальное определение величины элементарного заряда (заряда электрона) бы-
ло впервые осуществлено в 1909 – 1914 гг. Р.Э. Милликеном (США) и А.Ф. Иоффе (Россия). После
опытов Милликена и Иоффе была отвергнута выдвинутая было гипотеза о существовании субэлектро-
нов, т.е. зарядов, меньших заряда электрона.
6 Электрический заряд неотделим от частиц, которым он принадлежит. Неуничтожимость материи
влечет за собой неуничтожимость электрического заряда. К известным из механики и теоретической
механики законам сохранения массы, импульса, момента импульса, энергии следует добавить закон со-
хранения электрического заряда: в замкнутой системе тел или частиц алгебраическая сумма за-
рядов есть величина постоянная, какие бы процессы не происходили в системе. Закон сохранения
заряда был установлен экспериментально Ф. Эпинусом (Россия) и М. Фарадеем (Англия).
7 Все элементарные заряженные частицы всегда находятся в состоянии движения. Рассматривае-
мые в электростатике «неподвижные» заряды есть результат макроскопического усреднения: если гео-
метрическая сумма скоростей всех элементарных зарядов, образующих данный макроскопический за-
ряд q, в среднем равна нулю, то такой заряд проявляет себя в окружающем пространстве как «непод-
вижный».
8 Элементарные заряды, имеющиеся в телах, будем называть свободными, если заряженные час-
тицы могут перемещаться по всему объему тела, и связанными, если они прочно связаны со своими
атомами или молекулами.
9 Макроскопический заряд будем называть свободным, если он состоит из свободных элементар-
ных зарядов, и связанным, если он состоит из связанных элементарных зарядов.
10 С движением любого элементарного заряда связано наличие электромагнитного микрополя.
Электрическое и магнитное поля, изучаемые электростатикой и макроскопической электродинамикой,
являются усредненными: они представляют собой наложение (суперпозицию) микрополей, создавае-
мую большой совокупностью движущихся элементарных зарядов.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
