Закон за запазване на електрически заряд
Каквото и да се случи в света, във Вселената има определен общ електрически заряд, чийто размер винаги остава непроменен. Дори обвинението по някаква причина да престане да съществува на едно място, то със сигурност ще се озове на друго място. Това означава, че таксата не може да изчезне безвъзвратно.
Този факт е установен и разследван от Майкъл Фарадей. Веднъж той издигна огромна куха метална топка в лабораторията си, към външната повърхност на която свърза свръхчувствителен галванометър. Размерът на топката направи възможно поставянето на цяла лаборатория вътре в нея.
И така направи Фарадей. Той започна да внася в топката най -разнообразното електрическо оборудване, с което разполагаше, и след това започна да експериментира. Намирайки се в топката, той започна да търка стъклени пръти с козина, да стартира електростатични машини и пр. Но колкото и да се опитва Фарадей, зарядът на топката не се увеличава. По никакъв начин ученият не успя да създаде заряд.
И ние разбираме това, защото когато търкате стъклена пръчка с козина, въпреки че пръчката получава положителен заряд, козината веднага получава отрицателен заряд със същото количество, а сумата от заряда на козината и пръчката е нула.
Един галванометър извън топката със сигурност би отразил факта на промяна в заряда, ако в лабораторията на Фарадей се появи „допълнителен“ заряд, но нищо подобно не се случи. Пълното зареждане се запазва.
Друг пример. Неутронът първоначално е частица без заряд, но неутронът може да се разпадне на протон и електрон. И въпреки че самият неутрон е неутрален, тоест зарядът му е нулев, родените в резултат на неговото разпадане частици носят електрически заряди с противоположен знак и равни по брой. Общият заряд на Вселената изобщо не се е променил, остава постоянен.
Друг пример са позитрон и електрон. Позитронът е античастицата на електрона, той има обратен на електрона заряд и по същество е огледален образ на електрона. След като се срещнат, електронът и позитронът взаимно се унищожават, докато се ражда гама -квант (електромагнитно излъчване), но общият заряд отново остава непроменен. Обратният процес също е верен (вижте фигурата по -горе).
Законът за запазване на електрическия заряд е формулиран по следния начин: алгебричната сума от заряди на електрически затворена система се запазва. Или така: при всяко взаимодействие на телата общият им електрически заряд остава непроменен.
Електрическият заряд се променя на части (квантовано)
Електрическият заряд има едно необичайно свойство — винаги се променя на части. Помислете за заредена частица. Неговото зареждане може да бъде например една част от заряда или две части от заряда, минус една или минус две части. Елементарен (минимум реално съществуващи дългоживеещи частици) отрицателен заряд има електрон.
Електронният заряд е 1.602 176 6208 (98) x 10-19 Висулка. Това количество заряд е минималната част (квант на електрически заряд). Минималните части електрически заряд могат да се движат в различни количества от едно място в космоса на друго, но общият заряд винаги и навсякъде се запазва и по принцип може да се измери като броя на тези минимални части.
Електрическите заряди са източници на електрически и магнитни полета
Заслужава да се отбележи, че електрическите заряди са източници на електрически и магнитни полета… Следователно електрическият подход дава възможност да се определи количеството заряд на един или друг негов носител. Също така, зарядът е мярка за взаимодействието на заредено тяло с електрическо поле. В резултат на това може да се твърди, че електричеството е явление, свързано с почиващи (статично електричество, електрическо поле) или движещи се (ток, магнитно поле) заряди.