Электрическое взаимодействие и заряд

В природе есть силы взаимодействия между телами значительно превышающие силу гравитационного притяжения - электрические силы. Они широко распространены и возникают между телами, обладающими таким свойством как электрический заряд. Весь наш мир построен на электрическом взаимодействии тел, без этого взаимодействия не было бы ни атомов, ни молекул, ни света.

Всего 250 лет назад человечество практически ничего не знало об электричестве, кроме нескольких забавных фактов, известных ещё с древних времён: натёртый шерстью янтарь или стекло притягивают лёгкие предметы (пылинки, ворсинки, кусочки бумаги). Лишь в XVI веке систематическим изучением электрического взаимодействия занялся английский врач Гильберт, который установил, что есть два вида электрических зарядов (условно их назвали положительными и отрицательными). В 1785 г. французский физик Шарль Кулон, следуя закону всемирного тяготения (ЗВТ), с помощью изобретённых им крутильных весов (см. лекцию №2) установил закон взаимодействия двух материальных точек с зарядами и , разделённых расстоянием r (закон Кулона):

,

где .

Сопоставляя закон Кулона с ЗВТ, отметим сходства и различия сил электростатического и гравитационного взаимодействия:

Сходства	Различия
1. Оба имеют центральный характер;	1. ; Fк зависит от свойств среды;
2. Обе силы ;	2. Для есть притяжение и отталкивание, для - только притяжение;
3. Оба строго справедливы только для точечных и сферических тел.	3. От нет экрана, а от Fк можно защититься проводящей оболочкой.

Кулон также установил, что электрический заряд тел может изменяться только дискретно (т.е. порциями). Этот факт свидетельствовал о связи между электрическим зарядом и частицами вещества. Оказалось, что наименьший (элементарный) заряд имеют электрон и протон. Экспериментальное открытие электрона было совершено в 1897 году Дж. Томсоном, а протона - в 1919 году Э. Резерфордом; причём, оказалось, что: и Кл, где - массы протона и электрона, соответственно.

Что же такое электрический заряд? Частица? Новый вид материи? Электрический заряд - это свойство частицы взаимодействовать с другими заряженными частицами с силой, описываемой законом Кулона.