เราต้องลอกออกจากสิ่งอื่นที่ล้างใหม่และนำออกจากเครื่องอบผ้าหรือเมื่อเราไม่สามารถใช้ไฟฟ้าและยืนบนเส้นผมได้ตามลำดับ และใครที่ยังไม่ได้ลองแขวนบอลลูนจากเพดานหลังจากเอาหัวไปถูกับพื้น แรงดึงดูดและแรงผลักนี้ เป็นการสำแดง ไฟฟ้าสถิต... การกระทำดังกล่าวเรียกว่า กระแสไฟฟ้า.

ไฟฟ้าสถิตอธิบายได้จากการมีอยู่ของธรรมชาติ ค่าไฟฟ้า... ประจุเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของอนุภาคมูลฐาน ประจุที่เกิดขึ้นบนกระจกเมื่อถูกับไหม เรียกว่าตามอัตภาพ เชิงบวกและประจุที่เกิดอีโบไนต์เมื่อถูกับขนแกะคือ เชิงลบ.

พิจารณาอะตอม อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่บินอยู่รอบ ๆ (อนุภาคสีน้ำเงินในรูป) นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอน (สีแดง) และนิวตรอน (สีดำ)

ตัวพาประจุลบคืออิเล็กตรอน ประจุบวกคือโปรตอน นิวตรอนเป็นอนุภาคที่เป็นกลางและไม่มีประจุ

ค่าของประจุพื้นฐาน - อิเล็กตรอนหรือโปรตอน - มีค่าคงที่และเท่ากับ

อะตอมทั้งหมดจะมีประจุเป็นกลางหากจำนวนโปรตอนตรงกับอิเล็กตรอน จะเกิดอะไรขึ้นถ้าอิเล็กตรอนตัวหนึ่งแตกออกและบินหนีไป? อะตอมจะมีโปรตอนมากกว่า 1 ตัว กล่าวคือ มีอนุภาคบวกมากกว่าอนุภาคลบ อะตอมดังกล่าวเรียกว่า ไอออนบวก... และถ้าอิเล็กตรอนเกินหนึ่งตัวมารวมกัน เราก็จะได้ ไอออนลบ... เมื่อแยกออกแล้วอิเล็กตรอนอาจไม่เข้าร่วม แต่เคลื่อนที่อย่างอิสระในบางครั้งทำให้เกิดประจุลบ ดังนั้น สารพาหะที่มีประจุไฟฟ้าฟรี ได้แก่ อิเล็กตรอน ไอออนบวก และไอออนลบ

เพื่อให้มีโปรตอนอิสระ นิวเคลียสจะต้องถูกทำลาย ซึ่งหมายถึงการทำลายของอะตอมทั้งหมด เราจะไม่พิจารณาวิธีการดังกล่าวในการรับประจุไฟฟ้า

ร่างกายจะมีประจุเมื่อมีอนุภาคที่มีประจุบางส่วนหรืออื่นๆ มากเกินไป (อิเล็กตรอน ประจุบวกหรือประจุลบ)

จำนวนค่าใช้จ่ายของร่างกายเป็นทวีคูณของค่าใช้จ่ายเบื้องต้น ตัวอย่างเช่น หากมีอิเล็กตรอนอิสระ 25 ตัวในร่างกาย และอะตอมที่เหลือเป็นกลาง ร่างกายจะมีประจุลบและมีประจุ ค่าธรรมเนียมเบื้องต้นไม่สามารถแบ่งได้ - คุณสมบัตินี้เรียกว่า ความไม่รอบคอบ

ไลค์ชาร์จ (บวกสองหรือลบสอง) ขับไล่, ตรงกันข้าม (บวกและลบ) - ถูกดึงดูด

ค่าจุดเป็นจุดวัสดุที่มีประจุไฟฟ้า

กฎหมายการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ระบบปิดของร่างกายในไฟฟ้าเป็นระบบของร่างกายดังกล่าวเมื่อไม่มีการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าระหว่างร่างกายภายนอก

ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุไฟฟ้าของวัตถุหรืออนุภาคยังคงที่สำหรับกระบวนการใดๆ ที่เกิดขึ้นในระบบปิดด้วยไฟฟ้า

รูปแสดงตัวอย่างกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า ภาพแรกแสดงวัตถุสองก้อนที่มีประจุตรงข้ามกัน ในภาพที่สอง ร่างเดิมหลังจากสัมผัส ในรูปที่สาม มีการแนะนำวัตถุที่เป็นกลางตัวที่สามเข้าสู่ระบบปิดด้วยไฟฟ้า และร่างกายถูกนำเข้าสู่ปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

ในแต่ละสถานการณ์ ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุ (โดยคำนึงถึงเครื่องหมายของประจุ) จะคงที่

สิ่งสำคัญที่ต้องจำ

1) ประจุไฟฟ้าเบื้องต้น - อิเล็กตรอนและโปรตอน
2) ค่าของประจุพื้นฐานเป็นค่าคงที่
3) ประจุบวกและลบและการโต้ตอบ
4) ตัวพาประจุอิสระ ได้แก่ อิเล็กตรอน ไอออนบวก และไอออนลบ
5) ประจุไฟฟ้าไม่ต่อเนื่อง
6) กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางกายภาพที่มีอยู่ในอนุภาคมูลฐานบางตัว มันแสดงออกผ่านแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างวัตถุที่มีประจุด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า พิจารณา คุณสมบัติทางกายภาพค่าธรรมเนียมและประเภทของค่าธรรมเนียม

ความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับประจุไฟฟ้า

สสารซึ่งมีประจุไฟฟ้าไม่เป็นศูนย์มีปฏิสัมพันธ์อย่างแข็งขันกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและในที่สุดก็สร้างสนามนี้ ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสี่ประเภทของแรงปฏิสัมพันธ์ที่มนุษย์รู้จัก เมื่อพูดถึงประจุและประเภทของประจุ ควรสังเกตว่า จากมุมมองของรุ่นมาตรฐาน ประจุไฟฟ้าสะท้อนถึงความสามารถของร่างกายหรืออนุภาคในการแลกเปลี่ยนพาหะของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า - โฟตอน - กับวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าอื่นหรือแม่เหล็กไฟฟ้า สนาม.

ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของประจุประเภทต่างๆ คือ การเก็บรักษาผลรวมไว้ในระบบที่แยกออกมา กล่าวคือ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะคงอยู่เป็นเวลานานตามอำเภอใจ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของการโต้ตอบที่เกิดขึ้นภายในระบบ

ประจุไฟฟ้าไม่ต่อเนื่อง ในการทดลองของ Robert Millikan แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้า ประเภทของประจุที่มีอยู่ในธรรมชาติอาจเป็นบวกหรือลบก็ได้

ประจุบวกและประจุลบ

ตัวพาประจุสองประเภทคือโปรตอนและอิเล็กตรอน ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ ประจุของอิเล็กตรอนถือเป็นค่าลบ มีค่า -1 และเขียนแทนด้วย -e โปรตอนมีประจุบวก +1 และเขียนแทนด้วย + e

หากร่างกายมีโปรตอนมากกว่าอิเล็กตรอน ก็ถือว่ามีประจุบวก ตัวอย่างที่เด่นชัดของประจุบวกในธรรมชาติคือประจุบนแท่งแก้วหลังจากถูด้วยผ้าไหม ดังนั้น ถ้าร่างกายมีอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน ก็ถือว่ามีประจุลบ ประจุไฟฟ้าชนิดนี้จะสังเกตเห็นได้บนไม้บรรทัดพลาสติกเมื่อถูด้วยผ้าขนสัตว์

โปรดทราบว่าประจุของโปรตอนและอิเล็กตรอนถึงแม้จะเล็กมาก แต่ก็ไม่ใช่ประจุพื้นฐาน ค้นพบควาร์ก - "อิฐ" ที่ก่อตัว อนุภาคมูลฐานซึ่งมีประจุ ± 1/3 และ ± 2/3 สัมพันธ์กับประจุของอิเล็กตรอนและโปรตอน

หน่วยวัด

ประเภทของประจุทั้งบวกและลบใน ระบบสากลหน่วย SI วัดเป็นจี้ ประจุ 1 คูลอมบ์เป็นประจุที่มีขนาดใหญ่มาก ซึ่งถูกกำหนดให้ผ่านหน้าตัดของตัวนำใน 1 วินาทีที่กระแส 1 แอมแปร์ในนั้น จี้หนึ่งอันสอดคล้องกับอิเล็กตรอนอิสระ 6,242 * 10 18 อิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าประจุของอิเล็กตรอนหนึ่งตัวคือ -1 / (6.242 * 10 18) = - 1.602 * 10 -19 คูลอมบ์ ค่าเดียวกันโดยมีเครื่องหมายบวกเท่านั้นที่เป็นคุณลักษณะของประจุประเภทอื่นในธรรมชาติ - ประจุบวกของโปรตอน

ประวัติโดยย่อของประจุไฟฟ้า

ตั้งแต่สมัยกรีกโบราณ เป็นที่ทราบกันดีว่าหากคุณถูผิวของคุณกับอำพัน จะสามารถดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ฟางหรือขนนก การค้นพบนี้เป็นของนักปรัชญาชาวกรีกชื่อ Thales of Miletus ซึ่งอาศัยอยู่เมื่อ 2500 ปีก่อน

ในปี ค.ศ. 1600 แพทย์ชาวอังกฤษ วิลเลียม กิลเบิร์ตสังเกตว่าวัสดุหลายอย่างมีลักษณะเหมือนอำพันเมื่อถู คำว่า "อำพัน" ในภาษากรีกโบราณฟังดูเหมือน "อิเล็กตรอน" กิลเบิร์ตเริ่มใช้คำนี้สำหรับปรากฏการณ์ดังกล่าวทั้งหมด ต่อมามีคำศัพท์อื่นๆ เช่น "ไฟฟ้า" และ "ประจุไฟฟ้า" ปรากฏขึ้น ในงานของเขา กิลเบิร์ตยังสามารถแยกแยะระหว่างปรากฏการณ์แม่เหล็กและไฟฟ้าได้

การค้นพบการมีอยู่ของแรงดึงดูดและการขับไล่ระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเป็นของนักฟิสิกส์ Stephen Grey นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่เสนอว่ามีประจุไฟฟ้าอยู่สองประเภทคือ Charles François Dufay นักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส เบนจามิน แฟรงคลิน ศึกษาปรากฏการณ์ประจุไฟฟ้าอย่างละเอียด ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Charles Augustin de Coulomb ได้ค้นพบกฎหมายที่มีชื่อเสียงของเขา

อย่างไรก็ตาม การสังเกตทั้งหมดเหล่านี้สามารถก่อตัวขึ้นในทฤษฎีที่เชื่อมโยงกันของไฟฟ้าได้เฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เท่านั้น ควรสังเกตที่นี่ถึงความสำคัญของงานของ Michael Faraday ในการศึกษากระบวนการอิเล็กโทรลิซิสและ James Maxwell ผู้อธิบายปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าอย่างเต็มที่

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติของไฟฟ้าและประจุไฟฟ้าแบบไม่ต่อเนื่องเป็นผลมาจากงานของโจเซฟ ทอมสัน ผู้ค้นพบอิเล็กตรอน และโรเบิร์ต มิลลิแกน ผู้วัดประจุของอิเล็กตรอน

โมเมนต์แม่เหล็กและประจุไฟฟ้า

ประเภทของค่าใช้จ่ายยังระบุโดย Benjamin Franklin มีสองคน: บวกและลบ สองประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกันขับไล่และอีกประจุหนึ่งดึงดูด

ด้วยการถือกำเนิดของกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐาน แสดงให้เห็นว่านอกจากประจุไฟฟ้าแล้ว อนุภาคยังมีโมเมนต์แม่เหล็กซึ่งเรียกว่าสปิน เนื่องจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของอนุภาคมูลฐาน ทำให้สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่ในธรรมชาติ

หลักการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

จากผลการทดลองหลายครั้ง หลักการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้าระบุว่าไม่มีทางที่จะทำลายประจุหรือสร้างขึ้นจากความว่างเปล่า และในกระบวนการทางแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ ในระบบที่แยกออกมา ประจุไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกสงวนไว้

ผลจากกระบวนการสร้างกระแสไฟฟ้า ทำให้จำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงประจุที่แยกจากกัน ประจุไฟฟ้าอาจปรากฏขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบซึ่งไม่เคยมีมาก่อน แต่ประจุทั้งหมดของระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง

ความหนาแน่นของประจุไฟฟ้า

ความหนาแน่นของประจุเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นปริมาณต่อหน่วยความยาว พื้นที่ หรือปริมาตรของพื้นที่ ในเรื่องนี้ เราพูดถึงความหนาแน่นสามประเภท: เส้นตรง พื้นผิว และปริมาตร เนื่องจากมีประจุสองชนิด ความหนาแน่นจึงสามารถเป็นค่าบวกและค่าลบได้

แม้ว่าที่จริงแล้วประจุไฟฟ้าจะถูกวัดปริมาณ กล่าวคือ มันไม่ต่อเนื่องกัน ในการทดลองและกระบวนการหลายครั้ง จำนวนพาหะของมันนั้นใหญ่มากจนถือได้ว่ามีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วร่างกาย การประมาณที่ดีนี้ให้กฎการทดลองที่สำคัญจำนวนหนึ่งสำหรับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า

การสำรวจพฤติกรรมของประจุสองจุดบนความสมดุลของแรงบิด กล่าวคือ ประจุที่มีระยะห่างระหว่างประจุทั้งสองเกินขนาดอย่างมีนัยสำคัญ Charles Coulomb ในปี ค.ศ. 1785 ได้ค้นพบกฎปฏิสัมพันธ์ระหว่างประจุไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดกฎหมายนี้ไว้ดังนี้:

ขนาดของแต่ละแรงที่ประจุสองจุดโต้ตอบกันเมื่ออยู่นิ่งนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของประจุไฟฟ้าและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทางที่แยกพวกมันออกจากกัน แรงของการโต้ตอบถูกส่งไปตามเส้นที่เชื่อมต่อวัตถุที่มีประจุ

โปรดทราบว่ากฎของคูลอมบ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของประจุ: การเปลี่ยนแปลงในเครื่องหมายของประจุจะเปลี่ยนเฉพาะทิศทางของแรงกระทำไปในทางตรงกันข้าม ในขณะที่ยังคงโมดูลัสของมันไว้ สัมประสิทธิ์สัดส่วนในกฎของคูลอมบ์ขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของตัวกลางที่ใช้พิจารณาประจุ

ดังนั้นสูตรสำหรับแรงคูลอมบ์จึงเขียนในรูปแบบต่อไปนี้: F = k * q 1 * q 2 / r 2 โดยที่ q 1, q 2 คือขนาดของประจุ r คือระยะห่างระหว่างประจุ k = 9 * 10 9 N * m 2 / Cl 2 - สัมประสิทธิ์สัดส่วนสำหรับสุญญากาศ

ค่าคงที่ k ผ่านค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสากล ε 0 และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุ ε แสดงดังต่อไปนี้: k = 1 / (4 * pi * ε * ε 0) โดยที่ pi คือตัวเลข pi และ ε> 1 สำหรับ สื่อใดๆ

กฎของคูลอมบ์ใช้ไม่ได้ในกรณีต่อไปนี้:

• เมื่ออนุภาคที่มีประจุเริ่มเคลื่อนที่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง
• เมื่อระยะห่างระหว่างประจุมีน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับมิติทางเรขาคณิต

เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่ารูปแบบทางคณิตศาสตร์ของกฎของคูลอมบ์สอดคล้องกับกฎความโน้มถ่วงสากลซึ่งมวลของร่างกายเล่นบทบาทของประจุไฟฟ้า

วิธีการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า

การผลิตไฟฟ้าเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการซึ่งเป็นผลมาจากการที่วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้าได้รับประจุที่ไม่ใช่ศูนย์ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของประจุพาหะเบื้องต้น ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นอิเล็กตรอน คุณสามารถกระตุ้นร่างกายของคุณด้วยวิธีต่อไปนี้:

• เป็นผลจากการติดต่อ หากวัตถุที่มีประจุสัมผัสกับวัตถุอื่น ซึ่งประกอบด้วยวัสดุนำไฟฟ้า วัตถุหลังจะได้รับประจุไฟฟ้า
• แรงเสียดทานของฉนวนกับวัสดุอื่น
• การเหนี่ยวนำไฟฟ้า สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้อยู่ที่การกระจายประจุไฟฟ้าภายในร่างกายอันเนื่องมาจากอิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอก
• ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ซึ่งอิเล็กตรอนถูกขับออกจาก แข็งเนื่องจากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
• อิเล็กโทรไลซิส กระบวนการทางเคมีกายภาพที่เกิดขึ้นในการหลอมเหลวและสารละลายของเกลือ กรด และด่าง
• ผลเทอร์โมอิเล็กทริก ในกรณีนี้ กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากการไล่ระดับอุณหภูมิในร่างกาย

3.1. ค่าไฟฟ้า

แม้แต่ในสมัยโบราณ ผู้คนสังเกตเห็นว่าสีเหลืองอำพันที่ทำด้วยขนสัตว์เริ่มดึงดูดวัตถุขนาดเล็กต่างๆ เช่น ฝุ่นละออง ด้าย และอื่นๆ คุณสามารถสังเกตได้ง่าย ๆ ว่าหวีพลาสติกที่ถูกับผมของคุณเริ่มดึงดูดกระดาษชิ้นเล็กๆ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า กระแสไฟฟ้าและแรงที่กระทำในกรณีนี้คือ กองกำลังไฟฟ้า... ทั้งสองชื่อมาจากภาษากรีกคำว่าอิเล็คตรอนซึ่งหมายถึงอำพัน
เมื่อถูหวีกับผมหรือไม้มะเกลือกับขนสัตว์ วัตถุ กำลังชาร์จ, เกี่ยวกับพวกเขา ค่าไฟฟ้า... วัตถุที่มีประจุมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและกองกำลังไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างกัน
แรงเสียดทานสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ไม่เพียงแต่ของแข็งเท่านั้น แต่ยังทำให้ของเหลวและแม้แต่ก๊าซอีกด้วย
เมื่อร่างกายถูกทำให้เป็นไฟฟ้า สารที่มีส่วนประกอบของตัวไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนเป็นสารอื่น ดังนั้น กระแสไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพ
ประจุไฟฟ้ามีสองประเภท พวกเขาจะตั้งชื่อตามเงื่อนไข " เชิงบวก "ชาร์จและ " เชิงลบ "ค่าใช้จ่าย (และอาจเรียกได้ว่า "ดำ" และ "ขาว" หรือ "สวย" และ "แย่มาก" หรืออย่างอื่น)
ประจุบวกพวกเขาเรียกวัตถุที่กระทำต่อวัตถุที่มีประจุอื่นในลักษณะเดียวกับแก้ว ซึ่งถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าจากการเสียดสีกับไหม
ประจุลบพวกเขาเรียกวัตถุที่กระทำต่อวัตถุที่มีประจุอื่น ๆ ในลักษณะเดียวกับขี้ผึ้งปิดผนึกซึ่งถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าจากการเสียดสีกับขนแกะ
คุณสมบัติหลักของวัตถุและอนุภาคที่มีประจุ: วัตถุและอนุภาคที่มีประจุมีแนวโน้มจะขับไล่ และวัตถุที่มีประจุตรงข้ามจะดึงดูด ในการทดลองกับแหล่งกำเนิดประจุไฟฟ้า คุณจะได้ทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติอื่นๆ ของประจุเหล่านี้: ประจุสามารถ "ไหล" จากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง สะสม การคายประจุไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นระหว่างวัตถุที่มีประจุ เป็นต้น คุณจะศึกษาคุณสมบัติเหล่านี้โดยละเอียดในหลักสูตรฟิสิกส์

ค่าไฟฟ้า ( คิวหรือ q) เป็นปริมาณทางกายภาพสามารถมากหรือน้อยและสามารถวัดได้ แต่นักฟิสิกส์ยังไม่สามารถเปรียบเทียบประจุระหว่างกันโดยตรง ดังนั้นพวกเขาจึงไม่เปรียบเทียบประจุเอง แต่การกระทำที่วัตถุที่มีประจุกระทำต่อกันหรือกับวัตถุอื่น เช่น แรงที่วัตถุที่มีประจุกระทำต่ออีกวัตถุหนึ่ง

แรง (F) ที่กระทำต่อวัตถุที่มีประจุสองจุดแต่ละจุดนั้นจะมีทิศทางตรงกันข้ามกับเส้นตรงที่เชื่อมวัตถุเหล่านี้ ค่าของพวกเขามีค่าเท่ากันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของประจุของร่างกายเหล่านี้ (q 1 ) และ (q 2 ) และเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง (l) ระหว่างกัน

อัตราส่วนนี้เรียกว่า "กฎของคูลอมบ์" เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชาลส์ คูลอมบ์ (ค.ศ. 1763-1806) ผู้ค้นพบอัตราส่วนนี้ในปี พ.ศ. 2328 การพึ่งพาของคูลอมบ์บังคับกับสัญญาณของประจุและระยะห่างระหว่างวัตถุที่มีประจุซึ่งสำคัญที่สุดสำหรับเคมีนั้นแสดงไว้อย่างชัดเจนในรูปที่ 3.1.

หน่วยวัดประจุไฟฟ้าคือคูลอมบ์ (คำจำกัดความในวิชาฟิสิกส์) การชาร์จ 1 C จะไหลผ่านหลอดไฟ 100 วัตต์ในเวลาประมาณ 2 วินาที (ที่ 220 V)

จนกระทั่งสิ้นสุดศตวรรษที่ 19 ธรรมชาติของไฟฟ้ายังคงไม่ชัดเจน แต่การทดลองจำนวนมากทำให้นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่าขนาดของประจุไฟฟ้าไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่อง พบว่ามีไฟฟ้าเป็นส่วนที่เล็กที่สุดแล้วแบ่งแยกไม่ได้ ประจุในส่วนนี้เรียกว่า "ประจุไฟฟ้าเบื้องต้น" (เขียนแทนด้วยตัวอักษร อี). ปรากฎว่า 1.6 10-19 ซล. นี่เป็นค่าที่น้อยมาก - ประจุไฟฟ้าเบื้องต้นเกือบ 3 พันล้านก้อนส่งผ่านไส้หลอดของหลอดไฟเดียวกันใน 1 วินาที
ประจุใด ๆ เป็นประจุไฟฟ้าพื้นฐานหลายเท่า ดังนั้นประจุไฟฟ้าเบื้องต้นจึงสะดวกที่จะใช้เป็นหน่วยวัดสำหรับประจุขนาดเล็ก ทางนี้,

1อี= 1.6. 10-19 ซล.

ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 นักฟิสิกส์ได้ตระหนักว่าพาหะของประจุไฟฟ้าลบขั้นต้นคืออนุภาคขนาดเล็กซึ่งได้รับชื่อ อิเล็กตรอน(โจเซฟ จอห์น ทอมสัน, 1897). ตัวพาประจุบวกเบื้องต้นคืออนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่า โปรตอน- ถูกค้นพบในภายหลังเล็กน้อย (Ernest Rutherford, 1919) ในขณะเดียวกันก็พิสูจน์แล้วว่าประจุไฟฟ้าพื้นฐานบวกและลบมีค่าเท่ากัน

ดังนั้นประจุไฟฟ้าเบื้องต้นจึงเป็นประจุของโปรตอน
คุณจะได้ทำความคุ้นเคยกับลักษณะอื่นๆ ของอิเล็กตรอนและโปรตอนในบทต่อไป

แม้ว่าองค์ประกอบของร่างกายจะมีอนุภาคที่มีประจุ แต่ในสภาวะปกติร่างกายจะไม่มีประจุหรือ เป็นกลางทางไฟฟ้า... อนุภาคที่ซับซ้อนหลายอย่าง เช่น อะตอมหรือโมเลกุล มีความเป็นกลางทางไฟฟ้าเช่นกัน ประจุทั้งหมดของอนุภาคหรือวัตถุดังกล่าวจะกลายเป็นศูนย์เพราะจำนวนอิเล็กตรอนและจำนวนโปรตอนที่ประกอบเป็นอนุภาคหรือวัตถุนั้นเท่ากัน

ร่างกายหรืออนุภาคจะถูกชาร์จหากประจุไฟฟ้าแยกออกจากกัน: ในร่างกายหนึ่ง (หรืออนุภาค) มีประจุไฟฟ้ามากเกินไปสำหรับสัญลักษณ์หนึ่งและอีกสัญลักษณ์หนึ่ง ในปรากฏการณ์ทางเคมี ประจุไฟฟ้าของเครื่องหมายเดียว (บวกหรือลบ) จะไม่ปรากฏหรือหายไป เนื่องจากประจุไฟฟ้าเบื้องต้นที่มีเพียงเครื่องหมายเดียวไม่สามารถปรากฏหรือหายไปได้

ประจุไฟฟ้าในเชิงบวก, ประจุไฟฟ้าเชิงลบ, คุณสมบัติพื้นฐานของวัตถุและอนุภาคที่ชาร์จ, กฎหมายของคอลัมน์, ค่าไฟฟ้า
1. ผ้าไหมมีประจุอย่างไรเมื่อถูกระจก? และขนเมื่อถูกับขี้ผึ้งปิดผนึก?
2. จำนวนประจุไฟฟ้าเบื้องต้นเท่ากับ 1 คูลอมบ์ คือเท่าใด
3. กำหนดแรงที่วัตถุสองชิ้นที่มีประจุ +2 C และ –3 C ซึ่งอยู่ห่างจากกัน 0.15 ม. ถูกดึงดูดเข้าหากัน
4. ร่างสองร่างที่มีประจุ +0.2 C และ –0.2 C อยู่ห่างจากกัน 1 ซม. กำหนดความแข็งแกร่งที่พวกเขาถูกดึงดูด
5. ด้วยแรงอะไรที่ถูกผลักออกจากกัน อนุภาคสองอนุภาคที่มีประจุเท่ากันคือ +3 อีและตั้งอยู่ ณ ระยะห่าง 2E? ค่าคงที่ในสมการของกฎคูลอมบ์ k= 9 10 9 น. 2 / Cl 2
6.อิเล็กตรอนดึงดูดโปรตอนด้วยแรงอะไร ถ้าระยะห่างระหว่างพวกมันคือ 0.53 Е? แล้วโปรตอนกับอิเล็กตรอนล่ะ?
7. ลูกบอลสองลูกที่มีประจุเหมือนกันและมีประจุเท่ากันเชื่อมต่อกันด้วยด้ายที่ไม่นำไฟฟ้า ตรงกลางของด้ายได้รับการแก้ไข วาดว่าลูกบอลเหล่านี้จะอยู่ในอวกาศอย่างไรภายใต้สภาวะที่สามารถละเลยแรงโน้มถ่วงได้
8. ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันจะอยู่ในช่องว่างสามลูกเดียวกันผูกด้วยด้ายที่มีความยาวเท่ากันกับหนึ่งที่รองรับได้อย่างไร? และสี่?
การทดลองเรื่องแรงดึงดูดและแรงผลักของวัตถุที่มีประจุ

ธีมของตัวแปลงรหัส USE: กระแสไฟฟ้าของร่างกาย ปฏิกิริยาของประจุ ประจุสองประเภท กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปฏิสัมพันธ์พื้นฐานที่สุดในธรรมชาติ แรงยืดหยุ่นและความเสียดทาน แรงดันแก๊ส และอื่นๆ อีกมากมายสามารถลดลงเป็นแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอนุภาคของสารได้ ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าเองจะไม่ลดลงเป็นการโต้ตอบประเภทอื่นที่ลึกกว่าอีกต่อไป

ปฏิสัมพันธ์ประเภทพื้นฐานที่เท่าเทียมกันคือความโน้มถ่วง - แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงของวัตถุทั้งสอง อย่างไรก็ตาม ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงมีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการ

1. การมีส่วนร่วมในปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถมีได้ แต่เท่านั้น ถูกเรียกเก็บเงินร่างกาย (มี ค่าไฟฟ้า).

2. ปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงมักจะดึงดูดวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งเสมอ ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเป็นแรงดึงดูดหรือแรงผลักก็ได้

3. ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้านั้นรุนแรงกว่าแรงโน้มถ่วงมาก ตัวอย่างเช่น แรงผลักไฟฟ้าของอิเล็กตรอนสองตัวนั้นมากกว่าแรงดึงดูดซึ่งกันและกันหลายเท่า

ร่างกายที่ชาร์จแต่ละตัวมีประจุไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางกายภาพที่กำหนดความแรงของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างวัตถุของธรรมชาติ... หน่วยวัดค่าใช้จ่ายคือ จี้(ซล.)

ค่าใช้จ่ายสองประเภท

เนื่องจากปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงมักจะดึงดูด มวลของวัตถุทั้งหมดจึงไม่เป็นลบ แต่นี่ไม่ใช่กรณีสำหรับการเรียกเก็บเงิน สะดวกในการอธิบายปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าสองประเภท - การดึงดูดและการผลัก - โดยการแนะนำประจุไฟฟ้าสองประเภท: เชิงบวกและ เชิงลบ.

การเรียกเก็บเงินของสัญญาณที่แตกต่างกันจะถูกดึงดูดซึ่งกันและกันและค่าใช้จ่ายของสัญญาณที่แตกต่างกันจะถูกผลักออกจากกัน นี่คือภาพประกอบในรูปที่ หนึ่ง ; ลูกบอลที่ห้อยอยู่บนเส้นด้ายจะถูกเรียกเก็บเงินอย่างใดอย่างหนึ่ง

ข้าว. 1. การโต้ตอบของค่าธรรมเนียมสองประเภท

การปรากฏตัวของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่หลายนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคที่มีประจุมีอยู่ในอะตอมของสารใด ๆ : โปรตอนที่มีประจุบวกเข้าสู่นิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่เป็นวงโคจรรอบนิวเคลียส

ประจุของโปรตอนและอิเล็กตรอนมีขนาดเท่ากัน และจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจร ปรากฎว่าอะตอมโดยรวมเป็นกลางทางไฟฟ้า นั่นคือเหตุผลที่ภายใต้สภาวะปกติ เราไม่สังเกตเห็นผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุโดยรอบ: ประจุรวมของแต่ละตัวมีค่าเท่ากับศูนย์ และอนุภาคที่มีประจุจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วปริมาตรของร่างกาย แต่ในกรณีที่เกิดการละเมิดอิเล็กโตรนิวตริลิตี (เช่น เป็นผล กระแสไฟฟ้า) ร่างกายจะเริ่มทำปฏิกิริยากับอนุภาคที่มีประจุโดยรอบทันที

เหตุใดจึงมีประจุไฟฟ้าสองประเภทที่แน่นอนและไม่ทราบจำนวนอื่นในขณะนี้ เราสามารถยืนยันได้ว่าการยอมรับความจริงข้อนี้ในฐานะที่เป็นปัจจัยหลักให้คำอธิบายที่เพียงพอเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ประจุโปรตอนมีค่าเท่ากับ C ประจุของอิเล็กตรอนอยู่ตรงข้ามกับอิเล็กตรอนในเครื่องหมายและเท่ากับ Cl ขนาด

เรียกว่า ค่าใช้จ่ายเบื้องต้น... นี่คือประจุที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้: ไม่พบอนุภาคอิสระที่มีประจุต่ำกว่าในการทดลอง ฟิสิกส์ยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมธรรมชาติถึงมีประจุที่เล็กที่สุด และทำไมขนาดของมันจึงเป็นเช่นนั้นจริงๆ

ภาระของร่างกายใด ๆ มักจะประกอบด้วย ทั้งหมดจำนวนค่าธรรมเนียมเบื้องต้น:

ถ้าร่างกายมีจำนวนอิเล็กตรอนมากเกินไป (เทียบกับจำนวนโปรตอน) ในทางกลับกัน หากร่างกายขาดอิเล็กตรอน แสดงว่ามีโปรตอนมากกว่า

ร่างกายไฟฟ้า

เพื่อให้วัตถุที่มีขนาดมหึมามีผลกระทบทางไฟฟ้ากับวัตถุอื่น วัตถุนั้นจะต้องถูกทำให้เป็นไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าเป็นการละเมิดความเป็นกลางทางไฟฟ้าของร่างกายหรือส่วนต่างๆ ของร่างกาย อันเป็นผลมาจากการใช้พลังงานไฟฟ้า ร่างกายสามารถโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้

วิธีหนึ่งในการทำให้ร่างกายเป็นไฟฟ้าคือให้ประจุไฟฟ้าแก่ร่างกาย นั่นคือ เพื่อให้ได้ประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกันมากเกินไปในร่างกายที่กำหนด การเสียดสีไม่ใช่เรื่องยาก

ดังนั้น เมื่อใยแก้วถูด้วยไหม ประจุลบบางส่วนจะไปที่ไหม เป็นผลให้ไม้มีประจุบวกและไหมเป็นลบ แต่เมื่อถูขนไม้อีโบไนต์ด้วยขนสัตว์ ประจุลบบางส่วนจะถูกถ่ายโอนจากขนแกะไปยังแท่งไม้: ไม้มีประจุเป็นลบ และขนนั้นมีประจุบวก

วิธีการทำให้ร่างกายเกิดกระแสไฟฟ้านี้เรียกว่า ถูกกระตุ้นด้วยแรงเสียดทาน... คุณพบกับกระแสไฟฟ้าจากการเสียดสีทุกครั้งที่คุณถอดเสื้อสวมหัว ;-)

ไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งเรียกว่า การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต, หรือ กระแสไฟฟ้าผ่านอิทธิพล... ในกรณีนี้ ประจุทั้งหมดของร่างกายยังคงเท่ากับศูนย์ แต่จะถูกกระจายในลักษณะที่ประจุบวกสะสมในบางส่วนของร่างกาย และประจุลบในส่วนอื่นๆ

ข้าว. 2. การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต

ลองมาดูที่มะเดื่อ 2. มีประจุเป็นบวกที่ระยะห่างจากตัวโลหะ มันดึงดูดประจุลบของโลหะ (อิเล็กตรอนอิสระ) ซึ่งสะสมบนผิวกายใกล้กับประจุมากที่สุด ในพื้นที่ห่างไกล ประจุบวกที่ไม่ได้รับการชดเชยยังคงอยู่

แม้ว่าที่จริงแล้วประจุทั้งหมดของตัวโลหะจะยังคงเท่ากับศูนย์ แต่การแยกประจุในเชิงพื้นที่ก็เกิดขึ้นในร่างกาย หากตอนนี้เราแบ่งร่างกายตามเส้นประครึ่งทางขวาจะถูกประจุลบและทางซ้ายจะเป็นบวก

คุณสามารถสังเกตกระแสไฟฟ้าของร่างกายโดยใช้อิเล็กโทรสโคป อิเล็กโทรสโคปอย่างง่ายจะแสดงในรูปที่ 3 (ภาพจาก en.wikipedia.org)

ข้าว. 3. อิเล็กโทรสโคป

จะเกิดอะไรขึ้นในกรณีนี้? แท่งที่มีประจุบวก (เช่น ก่อนถู) ถูกนำไปที่ดิสก์ของอิเล็กโทรสโคปและเก็บประจุลบไว้ ด้านล่างบนใบที่เคลื่อนที่ได้ของอิเล็กโทรสโคปมีประจุบวกที่ไม่ได้รับการชดเชย ผลักออกจากกันใบไม้จะแยกไปในทิศทางที่ต่างกัน หากคุณเอาไม้กายสิทธิ์ออก ประจุจะกลับเข้าที่และใบไม้จะร่วงกลับ

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นในระดับใหญ่ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง ในรูป 4 เราเห็นเมฆฝนฟ้าคะนองเหนือพื้นดิน

ข้าว. 4. กระแสไฟฟ้าของโลกโดยฟ้าร้อง

ภายในก้อนเมฆมีน้ำแข็งขนาดต่างๆ ซึ่งผสมกันด้วยกระแสอากาศที่ลอยขึ้น ชนกันและกลายเป็นไฟฟ้า ในกรณีนี้ ปรากฎว่าประจุลบสะสมอยู่ที่ส่วนล่างของคลาวด์ และประจุบวกในส่วนบน

ส่วนล่างของเมฆที่มีประจุลบทำให้เกิดประจุของเครื่องหมายบวกด้านล่างบนพื้นผิวโลก ตัวเก็บประจุขนาดยักษ์ปรากฏขึ้นพร้อมกับแรงดันมหาศาลระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน หากแรงดันไฟฟ้านี้เพียงพอสำหรับการแตกของช่องว่างอากาศ ก็จะเกิดการคายประจุ - ฟ้าแลบที่คุณรู้จักเป็นอย่างดี

กฎหมายอนุรักษ์ค่าธรรมเนียม

กลับไปที่ตัวอย่างไฟฟ้าโดยแรงเสียดทาน - ถูไม้ด้วยผ้า ในกรณีนี้ ไม้และผ้านั้นจะมีประจุที่มีขนาดเท่ากันและมีเครื่องหมายตรงข้ามกัน ประจุทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ก่อนการโต้ตอบ และยังคงเท่ากับศูนย์หลังจากการโต้ตอบ

เราเห็นที่นี่ กฎหมายอนุรักษ์ค่าธรรมเนียมซึ่งอ่านว่า: ในระบบปิดของร่างกาย ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุยังคงไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับกระบวนการใดๆ ที่เกิดขึ้นกับเนื้อหาเหล่านี้:

ความปิดของระบบของร่างกายหมายความว่าร่างกายเหล่านี้สามารถแลกเปลี่ยนประจุระหว่างกันเท่านั้น แต่ไม่สามารถแลกเปลี่ยนกับวัตถุอื่นภายนอกระบบนี้ได้

เมื่อไม้ถูกทำให้เป็นไฟฟ้า ไม่มีอะไรน่าแปลกใจในการรักษาประจุ: มีอนุภาคที่มีประจุเหลืออยู่กี่อนุภาค - จำนวนเท่ากันมาถึงผ้าชิ้นหนึ่ง (หรือกลับกัน) น่าแปลกที่กระบวนการที่ซับซ้อนกว่านั้นมาพร้อมกับ การเปลี่ยนแปลงร่วมกันอนุภาคมูลฐานและ เปลี่ยนเบอร์อนุภาคที่มีประจุในระบบ ประจุทั้งหมดยังคงถูกอนุรักษ์ไว้!

ตัวอย่างเช่นในรูป 5 แสดงกระบวนการที่ส่วนหนึ่งของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (ที่เรียกว่า โฟตอน) กลายเป็นอนุภาคที่มีประจุสองอนุภาค - อิเล็กตรอนและโพซิตรอน กระบวนการดังกล่าวเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ตัวอย่างเช่น ในสนามไฟฟ้าของนิวเคลียสของอะตอม

ข้าว. 5. การสร้างคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน

ประจุของโพซิตรอนมีขนาดเท่ากับประจุของอิเล็กตรอนและมีเครื่องหมายตรงข้ามกัน พ.ร.บ.อนุรักษ์ฯ สำเร็จ! อันที่จริง ในตอนเริ่มต้นของกระบวนการ เรามีโฟตอนที่มีประจุเป็นศูนย์ และในตอนท้าย เราได้อนุภาคสองตัวที่มีประจุรวมเป็นศูนย์

กฎการอนุรักษ์ประจุ (พร้อมกับการมีอยู่ของประจุพื้นฐานที่เล็กที่สุด) เป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นในปัจจุบัน นักฟิสิกส์ยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมธรรมชาติถึงมีพฤติกรรมเช่นนี้ ไม่ใช่อย่างอื่น เราสามารถระบุได้เพียงว่าข้อเท็จจริงเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยการทดลองทางกายภาพจำนวนมาก

เกี่ยวข้องกับสื่อที่จับต้องได้ ลักษณะภายในของอนุภาคมูลฐานที่กำหนดปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางกายภาพที่กำหนดคุณสมบัติของวัตถุหรืออนุภาคเพื่อเข้าสู่ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า และกำหนดค่าของแรงและพลังงานในระหว่างการโต้ตอบดังกล่าว ประจุไฟฟ้าเป็นหนึ่งในแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีไฟฟ้า ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าทั้งชุดเป็นการแสดงถึงการมีอยู่ การเคลื่อนไหว และปฏิสัมพันธ์ของประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของอนุภาคมูลฐานบางชนิด

ประจุไฟฟ้ามีสองประเภทตามอัตภาพเรียกว่าบวกและลบ ค่าธรรมเนียมของเครื่องหมายเดียวกันจะถูกขับไล่ ค่าธรรมเนียมของสัญลักษณ์ต่างกันจะถูกดึงดูดเข้าหากัน ประจุของแท่งแก้วที่ใช้ไฟฟ้าถือเป็นค่าบวก และเรซิน (โดยเฉพาะสีเหลืองอำพัน) เป็นค่าลบ ตามเงื่อนไขนี้ ประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนจะเป็นลบ (กรีก "อิเล็กตรอน" - อำพัน)

ประจุของวัตถุขนาดใหญ่นั้นพิจารณาจากประจุรวมของอนุภาคมูลฐานที่ประกอบเป็นวัตถุนี้ ในการชาร์จวัตถุที่มีขนาดมหึมา คุณต้องเปลี่ยนจำนวนอนุภาคมูลฐานที่มีประจุซึ่งมีอยู่ กล่าวคือ ถ่ายโอนไปยังอนุภาคมูลฐานหรือลบจำนวนประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกันออกจากมัน ในสภาพจริง กระบวนการดังกล่าวมักเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ร่างกายจะถูกเรียกเก็บเงินก็ต่อเมื่อมีการเรียกเก็บเงินที่มีเครื่องหมายเดียวกันซึ่งถือเป็นภาระของร่างกายซึ่งมักจะเขียนแทนด้วยตัวอักษร qหรือ คิว. หากประจุถูกวางไว้บนวัตถุจุดแรงของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันสามารถกำหนดได้ตามกฎหมายของคูลอมบ์ หน่วยประจุในระบบ SI คือคูลอมบ์ - Cl

ค่าไฟฟ้า q ร่างกายใด ๆ ที่ไม่ต่อเนื่องมีค่าไฟฟ้าขั้นต่ำขั้นต่ำ - อีโดยที่ประจุไฟฟ้าทั้งหมดของร่างกายเป็นทวีคูณ:

\ (q = น อี \)

ประจุขั้นต่ำที่มีอยู่ในธรรมชาติคือประจุของอนุภาคมูลฐาน ในหน่วย SI โมดูลัสของประจุนี้คือ: อี= 1, 6.10 -19 ซ.ล. ประจุไฟฟ้าใด ๆ เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่าประจุพื้นฐาน อนุภาคมูลฐานที่มีประจุทั้งหมดมีประจุไฟฟ้าเบื้องต้น ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 อิเล็กตรอนถูกค้นพบ - พาหะของประจุไฟฟ้าลบและเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 - โปรตอนซึ่งมีประจุบวกเหมือนกัน ดังนั้นจึงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประจุไฟฟ้าไม่มีอยู่จริง แต่สัมพันธ์กับอนุภาค ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงของอนุภาค (ภายหลังค้นพบอนุภาคมูลฐานอื่นที่มีประจุบวกหรือลบที่มีขนาดเท่ากัน) ประจุของอนุภาคมูลฐานทั้งหมด (หากไม่เท่ากับศูนย์) มีค่าสัมบูรณ์เท่ากัน อนุภาคสมมุติฐานเบื้องต้น - ควาร์กซึ่งมีประจุเท่ากับ 2/3 อีหรือ +1/3 อีอย่างไรก็ตาม ในทฤษฎีอนุภาคมูลฐาน ไม่มีการสังเกตการมีอยู่ของพวกมัน

ความแปรปรวนของประจุไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยการทดลอง: ขนาดของประจุไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ของมัน (กล่าวคือ ขนาดของประจุจะคงที่เมื่อเทียบกับกรอบอ้างอิงเฉื่อย และไม่ขึ้นกับว่าประจุนั้นมีค่าคงที่หรือไม่ กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่ง)

ประจุไฟฟ้าเป็นสารเติมแต่ง กล่าวคือ ประจุของระบบใดๆ ของร่างกาย (อนุภาค) เท่ากับผลรวมของประจุของร่างกาย (อนุภาค) ที่รวมอยู่ในระบบ

ประจุไฟฟ้าเป็นไปตามกฎหมายการอนุรักษ์ซึ่งกำหนดขึ้นหลังจากการทดลองหลายครั้ง ในระบบปิดด้วยไฟฟ้า ประจุทั้งหมดจะถูกสงวนไว้และคงค่าคงที่สำหรับค่าใดๆ กระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในระบบ กฎหมายนี้มีผลบังคับใช้สำหรับระบบไฟฟ้าแบบปิดแบบแยกส่วน ซึ่งไม่มีการนำประจุเข้ามาและไม่มีการขจัดประจุออก กฎข้อนี้ยังใช้กับอนุภาคมูลฐานซึ่งเกิดและทำลายล้างเป็นคู่ ๆ ซึ่งประจุทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์