Электрический заряд

В основе разнообразия явлений природы лежат четыре фундаментальных взаимодействия между элементарными частицами – сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Каждое взаимодействие связывается с определенной характе­ристикой частицы. Например, гравитационное взаимодействие зависит от масс частиц, электромагнитное – от электрических за­рядов и т. д.

Электрический заряд частицы является одной из основных, первичных ее характеристик. Ему присущи следующие фунда­ментальные свойства:

– дискретность: существует минимальный заряд, равный 1,6 ^. 10^-19Кл; – двузначность: существуют положительные и отрицательные заряды; – инвариантность относительно преобразований Лоренца: величина заряда остаётся неизменной независимо от того, движется он или покоится; – сохранение заряда в изолированной системе: полный заряд электрически изолированной системы остаётся постоянным.

Заряд называется точечным, если можно пренебречь размерами заряженного тела по сравнению с расстоянием от этого тела до других зарядов. Любое заряженное тело можно рассматри­вать как совокупность точечных зарядов.

Взаимодействие зарядов. Известно, что одноименные заряды отталкиваются, разноименные - притягиваются. Закон взаимодействия точечных зарядов впервые сформулировал Кулон в 1785 г. (закон Кулона): , где q, Q - взаимодействующие заряды, -единичный вектор в направлении радиус-вектора , r - расстояние между зарядами; сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. ε ₀ = 8.85·10^-12 Ф/м – электрическая постоянная.