Вопрос№1. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.

Электрический заряд –это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия. Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q. Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными. Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. Электрический заряд дискре­тен,т. е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электриче­ского заряда е.().Элек­трон () ипротон()являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы. q₁ + q₂ + q₃ + ... +q_n = const. Единица электрического заряда – кулон(Кл) – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. В истории развития физики имела место борьба двух теорий: дальнодействия и близкодействия. В теории дальнодействия принимается, что электрические явления определяются мгновенным взаимодействием зарядов на любых расстояниях. Согласно теории близкодействия, все электрические явления определяются изменениями полей зарядов, причем эти изменения распространяются в пространстве от точки к точке с конечной скоростью. Применительно к электростатическим полям обе теории дают одинаковые результаты, хорошо согласующиеся с опытом. Переход же к явлениям, обусловленным движением электрических зарядов, приводит к несостоятельности теории дальнодействия, поэтому современной теорией взаимодействия заряженных частиц является теория близкодействия.Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:В векторной форме закон Кулона имеет вид где k коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.В СИ коэффициент пропорциональности равен Тогда закон Кулона запишется в оконча­тельном виде:

Величина называется электрической постоянной; она относится к числу фундаментальных физических постоянных и равна где фарад - единица электрической емкости.