Джерела винекнення електрики

Якщо скляну паличку потерти об шкіру, а паличку із смоли потерти об хутро, то вони набувають властивості притягати легкі тіла, наприклад шматочки паперу або пробки. Ця властивість була виявлена ще в стародавній Греції при натиранні янтарю (вид затверділої смоли), а оскільки по-грецьки янтар називається електроном, то звідси ж відбулися і терміни електрика, електричні заряди.

Явище, при якому тіл набувають властивості притягати інші тіла, називається електризацією. Самі ж тіла в таких випадках називаються наелектризованими, такими, що володіють деякими кількостями електрики, тобто електричними зарядам Такі тіла називають також з арядженими

Досліди з електризацією тіл дозволили встановити наступні положення:

1) Існують два види електричних зарядів: заряди, яких набуває скло при натиранні його об шкіру, прийнято називати позитивними, а заряди, яких набуває смоляна паличка при натиранні її об хутро, — негативними.

2) При електризації тіл завжди одночасно виникають обидва види електричних зарядів і в рівних кількостях.

3) При з'єднанні тіл, що володіють рівними електричними зарядами по величині, але протилежними по знаку, вони взаємно нейтралізують один одного.

4) Наелектризовані тіла взаємодіють один з одним, причому тіла, що володіють однойменними зарядами, відштовхуються, а різнойменними — притягуються.

5) Електричні заряди можуть переходити з одного тіла на інше і переміщатися по деяких тілах, зокрема, по металу.

Звідки ж з'являються електричні заряди і що вони є, в чому суть електризації і чому до електризації тіло не проявляє електричних властивостей в зовнішньому середовищі? Відповідь на це дає так звана електронна теорія будови речовини.

Таким чином, наелектризувати фізичне тіло — це означає створити в нім надлишок або недолік частинок з негативними електричними зарядами, тобто створити надлишок або недолік електронів.

Звідси, електричні заряди — це одна з властивостей елементарних частинок речовини, кількісно визначуване по їх силовій взаємодії. Іншими словами, електричні заряди визначають основні фізичні властивості елементарних частинок речовини. Тому дія електричних зарядів спостерігається практично у всіх явищах природи і виявляється воно у вигляді електричних і магнітних явищ.

Електричні явища характеризуються взаємодією електрично-заряджених частинок на відстані, а магнітні явища — взаємодією рухомих елементарних заряджених частинок. Причому біля рухомих елементарних частинок одночасно спостерігаються як магнітні, так і електричні явища. Це означає, що електричні і магнітні явища нерозривні і представляють дві сторони єдиного фізичного процесу — складного електромагнітного явища.

Електричне поле

Електричне поле — це форма існування материи— одна із сторін електромагнітного поля. Воно створюється електричними зарядами і може бути в будь-якій речовині. Природно, що електричне поле володіє цілком певним запасом електричної енергії, величина якої залежить від кількості електричних зарядів, що створюють це поле, від їх взаємного розташування і від властивостей тієї речовини, в якій воно створене. Ця енергія поля називається потенційною електричною енергією. Отже, електричне поле може здійснювати ту або іншу роботу, зокрема переміщати заряджені елементарні частинки.

Електричне поле, що створюється навколо нерухомих заряджених частинок, називається електростатичним, а вчення про таке поле — електростатикою.

Таким чином, напруженістю електричного поля в даній крапці називається сила, що доводиться на одиницю електричного заряду тіла, поміщеного в дану точку поля.

Напруженість поля позначається буквою Е і виражається Формулою

Форм. 1

Найменування для одиниці напруженості поля не існує, але її можна написати так:.

Форм. 2

Виходячи з того, що одиниця сили рівна відношенню роботи в 1 джоуль до одиниці шляху в 1 метр, можна визначити одиницю напруженості електричного поля:

<
Форм. 3

Нижче ознайомимося з електричною напругою, одиницею якої служить одиниця виміру, звана вольтом (B); тому, врахувавши сказане, отримаємо:

Форм. 4

Потенціал електричного поля в якій-небудь його крапці чисельно вимірюється роботою, яку здійснюють сили поля при переміщенні частинки із зарядом, рівним одиниці, по будь-якому шляху з даної точки поля за його межі.

Потенціал позначається буквою V і згідно визначенню виражається формулою:

Форм. 5

Потенціал електричного поля може мати як позитивне, так і негативне значення. Коли поле створюється позитивно зарядженою частинкою — потенціал позитивний і, навпаки, коли поле створюється негативно зарядженою частинкою — потенціал негативний. У першому випадку при перенесенні позитивно зарядженої частинки з даної точки поля за його межі роботу здійснюють сили поля за рахунок спаду енергії поля, а в другому випадку — зовнішні сили, робота яких йде на збільшення енергії поля. Характер і напрям руху заряджених частинок в полі визначаються співвідношенням зовнішніх сил і сил поля.