Электрический заряд, его свойства

Электрический заряд и его свойства

Электрический заряд, его свойства.

Раздел физики, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов (электростатическое взаимодействие) называют электростатикой. Поскольку движение или спокойствие зарядов относительны и определяются состоянием инерциальной системы отсчета, то те же заряды в одних системах отсчета, относительно которых они неподвижны, проявляют электростатическое взаимодействие, а в других, относительно которых заряды двигаются, - электромагнитное взаимодействие.
Следовательно, чисто электростатическое взаимодействие зарядов является относительным и проявляется лишь в тех системах отсчета, относительно которых эти заряды неподвижны.

Взаимодействие неподвижных зарядов происходит через электростатическое поле, источниками которого и являются эти неподвижные заряды. Поскольку поле зарядов локализовано в пространстве, вокруг них это поле в каждой точке пространства характеризуется рядом физических величин, то электростатическим часто называют поле, характеристики которого в каждой точке неизменны со временем.
Электрический заряд является внутренней характеристикой некоторых элементарных частиц, которая проявляется в их взаимодействии на расстоянии или во время действия на них внешних электромагнитных полей. Электрический заряд является источником и объектом действия электромагнитного поля.
Известно, что в природе существуют два типа электрического заряда : позитивные (положительные) и негативные(отрицательные), причем однотипные заряды отталкиваются один от другого, а заряды разных типов - взаимно притягиваются.
Считаем известным факт существования наименьших, неделимых зарядов каждого типа - квантов заряда, или элементарных зарядов. Элементарный электрический заряд за модулем равняется Кл. (Кулон - единица измерения электрического заряда).
Каждый электрический заряд в природе состоит из целого количества элементарных зарядов.
Передаваться от тела к телу электрический заряд также может лишь квантами: в виде целого числа элементарных зарядов. Квантовый характер электрического заряда является чрезвычайно важным в микромире, где типичная величина электрических зарядов равняется нескольким квантам заряда (то есть).
Одним из важных свойств элементарного заряда есть инвариантность - независимость его величины от состояния инерциальных систем отсчета, в которых определяется его числовое значение, то есть числовое значение заряда не зависит от скорости.

Невзирая на относительную самостоятельность, заряда не существует независимо от носителей заряда, то есть от материи, вне пространства и порою. Заряд - это одно из фундаментальных свойств материи. Носителями позитивных элементарных зарядов являются такие микрочастицы как протоны, тогда как электроны имеют ровный за модулем, но противоположный за знаком, отрицательный элементарный заряд.
Для макротел обычно, потому квантовый характер заряда не проявляется. В таких случаях считают, что электрический заряд распределен в проводнике непрерывно и дискретной структурой заряда пренебрегают. Поэтому вводится понятие объемной, поверхностной и линейной плотности непрерывно распределенных зарядов.
Объемную плотность заряда в данной точке пространства определяют как границу отношения заряда, который содержится в объеме, который окружает точку, к величине этого объема.
Аналогично введем понятие поверхностной плотности заряда. Поверхностную плотность заряда в данной точке пространства определяют как граница отношения заряда, который содержит малый элемент заряженной поверхности площадью, которая окружает точку, к величине этой площади.
Система тел или частиц при условии отсутствия обмена электрическими зарядами с окружающими телами называется электрически изолированной системой. Для таких систем является справедливым закон сохранения электрического заряда: сумма алгебраизма дискретности электрических зарядов тел или частиц, которые образуют электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, которые происходят в этой системе", то есть в электрически изолированной системе электрические заряды могут возникать, или исчезать лишь парами (позитивный негативный), причем так, что общий заряд системы является неизменным во времени.