Думаю, не мені одній хотілося і хочеться поєднати формулу, що описує гравітаційну взаємодію тіл (Закон всесвітнього тяжіння) , з формулою, присвяченою взаємодії електричних зарядів (Закон Кулону ). Тож давайте зробимо це!
Необхідно поставити знак рівності між поняттями маса і позитивний заряд , а також між поняттями антимаса і негативний заряд .
Позитивний заряд (чи маса) характеризує частки Інь (з Полями Тяжіння) – тобто. поглинаючі ефір з навколишнього ефірного поля.
А негативний заряд (чи антимаса) характеризує частки Ян (з Полями Відштовхування) – тобто. що випускають ефір в навколишнє ефірне поле.
Власне кажучи, маса (або позитивний заряд), а також антимаса (або негативний заряд) вказує на те, що дана частка поглинає (або випромінює) Ефір.
Що ж до становища електродинаміки у тому, що відбувається відштовхування однакових за знаком зарядів (як негативних, і позитивних) і тяжіння друг до друга різних за знаком зарядів, воно не зовсім точно. І причина цього – не зовсім правильне тлумачення дослідів з електромагнетизму.
Частинки з Полями Тяжіння (позитивно заряджені) ніколи не будуть відштовхуватися один від одного. Вони лише притягуються. А ось частинки з Полями Відштовхування (негативно заряджені), дійсно, завжди відштовхуватимуться одна від одної (у тому числі і від негативного полюса магніту).
Частинки з Полями Тяжіння (позитивно заряджені) притягують до себе будь-які частинки: як негативно заряджені (з Полями Відштовхування), так і позитивно заряджені (з Полями Тяжіння). Однак якщо обидві частинки мають Поле Тяжіння, то та з них, чиє Поле Тяжіння більше, більшою мірою зміщуватиме до себе іншу частинку, ніж це робитиме частка з меншим Полем Тяжіння.
Речовина – антиречовина.
У фізиці матерією називають тіла, і навіть хімічні елементи, у тому числі ці тіла побудовані, і ще елементарні частки. Загалом вважатимуться приблизно вірним використання цього терміна так. Адже Матерія , З езотеричної точки зору, це силові центри, сфери елементарних частинок. Хімічні елементи збудовані з елементарних частинок, а тіла – з хімічних елементів. Але зрештою виходить так, що все складається з елементарних частинок. Але якщо бути точною, то довкола себе ми не Матерію, а Душі – тобто. елементарні частки. Елементарна частка на відміну силового центру (тобто. Душа на відміну Матерії) наділена якістю – у ній коїться і зникає Ефір.
Концепція речовина можна вважати синонімом поняття матерія, що використовується фізикою. Речовина – це, буквально, те, з чого складаються речі, що оточують людину, – тобто. хімічні елементи та їх сполуки. А хімічні елементи, як зазначалося, складаються з елементарних частинок.
Для речовини та матерії у науці існують поняття-антоніми – антиречовина і антиматерія , які є один до одного синонімами.
Вчені визнають існування антиречовини. Однак те, що вони вважають антиречовиною, насправді таким не є. Насправді антиречовина завжди була під рукою у науки і була опосередковано відкрита вже давним-давно, відколи почали проводити досліди з електромагнетизму. А прояви його існування ми постійно можемо відчувати в навколишньому світі. Антиречовина виникла у Всесвіті разом із речовиною в той самий момент, коли виявилися елементарні частинки (Душі). Речовина – це частки Інь (тобто частки з Полями Тяжіння). Антивещество (Антиматерія) – це частки Ян (частки з Полями Відштовхування).
Властивості частинок Інь та Ян прямо протилежні, у зв'язку з чим вони чудово підходять на роль шуканих речовин та антиречовини.
Ефір, що заповнює елементарні частинки - їх рушійний фактор
«Силовий центр елементарної частки завжди прагне рухатися разом із Ефіром, який на даний момент заповнює цю частинку (і її формує), у тому ж напрямку і з тією самою швидкістю».
Ефір - рушійний фактор елементарних частинок. Якщо Ефір, який заповнює частинку, спочиває, то буде спочивати і сама частка. А якщо Ефір частинки рухається, рухатиметься і частка.
Таким чином, через те, що не існує різниці між Ефіром ефірного поля Всесвіту та Ефіром частинок, всі Принципи поведінки Ефіру застосовні і до елементарних частинок. Якщо Ефір, який належить частинці, в даний момент рухається у бік виникнення нестачі Ефіру (відповідно до першого принципу поведінки Ефіру – «В ефірному полі не виникає ефірних порожнин») або віддаляється від надлишку (відповідно до другого принципу поведінки Ефіру – «В ефірному полі не виникає областей з надмірною щільністю ефіру»), частка буде рухатися разом з ним у тому ж напрямку та з тією ж швидкістю.
Що таке Сила? Класифікація Сил
Однією з основних величин у фізиці в цілому, і особливо в одному з її підрозділів – в механіці, є Сила . Але що це таке, як її охарактеризувати та підкріпити чимось існуючим у реальності?
Для початку відкриємо будь-який Фізичний Енциклопедичний Словник та прочитаємо визначення.
« Сила в механіці – міра механічного на дане матеріальне тіло інших тіл» (ФЕС, «Сила», під ред. А. М. Прохорова).
Як ви бачите, Сила в сучасній фізиці не несе інформації про щось конкретне, речове. Але при цьому прояви Сили більш ніж конкретні. Щоб виправити ситуацію, нам необхідно поглянути на Силу з позиції окультизму.
З езотеричної точки зору Сила – це не що інше, як Дух, Ефір, Енергія. А Душа, як ви пам'ятаєте, це теж Дух, лише «покручений кільцем». Таким чином, і вільний Дух – це Сила, і Душа (замкнений Дух) – це Сила. Ця інформація дуже допоможе нам у подальшому.
Незважаючи на деяку розмитість визначення Сили, вона має цілком речову основу. Це зовсім не абстрактне поняття, яким воно постає у фізиці нині.
Сила- Це причина, що змушує Ефір наближатися до його нестачі або віддалятися від його надлишку. Нас цікавить Ефір, укладений в Елементарних частках (Душах), тому для нас Сила – це, перш за все, причина, яка спонукає частинки до руху. Будь-яка елементарна частка – це Сила, оскільки вона прямо чи опосередковано впливає інші частки.
Виміряти Силу можна за допомогою швидкості, з якою Ефір частки рухався б під впливом цієї Сили, не дій би на частинку ніякі інші Сили. Тобто. швидкість ефірного потоку, що змушує частинку рухатися, і є величина цієї Сили.
Давайте класифікуємо всі типи Сил, що виникають у частках, залежно від причини, що їх викликає.
Сила тяжіння (прагнення тяжіння).
Причиною виникнення цієї Сили є будь-який недолік Ефіру, що виникає де-небудь в ефірному полі Всесвіту.
Тобто. причиною виникнення у частинці Сили Тяжіння служить будь-яка інша частка, що поглинає Ефір, – тобто. формує Поле Тяжіння.
Сила відштовхування (прагнення відштовхування).
Причиною виникнення цієї Сили є будь-який надлишок Ефіру, що виникає десь в ефірному полі Всесвіту.
Всі тіла навколишнього світу складаються з двох видів стабільних частинок - протонів, заряджених позитивно, і електронів, що мають такий же заряд негативного знака. Число електронів дорівнює числу протонів. Тому Всесвіт електрично нейтральний.
Так як електрон і протон ніколи ( принаймні за останні 14 мільярдів років) Не розпадаються, то Всесвіт не може порушити своєї нейтральності будь-якими впливами з боку людини. Всі тіла зазвичай також електрично нейтральні, тобто містять однакову кількість електронів та протонів.
Для того щоб тіло зробити зарядженим, з нього потрібно видалити, перенісши на інше тіло, або додати до нього, взявши з іншого тіла, кілька N електронів або протонів. Заряд тіла дорівнюватиме Ne. При цьому необхідно пам'ятати ( про що зазвичай забувають), що такий самий заряд зворотного знака (Ne) неминуче утворюється на іншому тілі (або тілах). Натираючи шерстю ебонітову паличку, ми заряджаємо не тільки ебоніт, а й шерсть, переносячи з одного на інше частину електронів.
Твердження про тяжіння двох тіл з однаковими різноіменними зарядами за принципами верифікації та фальсифікації науково, оскільки може бути в принципі підтверджено або спростовано експериментально. Тут досвід можна поставити чисто, без залучення третіх тіл, простим перенесенням частини електронів чи протонів з одного досвідченого тіла в інше.
Зовсім інша картина із твердженням про відштовхування однойменних зарядів. Справа в тому, що тільки два, наприклад позитивних, заряду q1, q2 для проведення експерименту не можуть бути створені, тому що при спробі їх створення завжди неминуче з'являється третій, Негативний заряд q3 = -(qi + q2). Тому в досвіді обов'язково братимуть участь не два, а три заряди. Провести експеримент із двома однойменними зарядами в принципі неможливо.
Тому твердження Кулона про відштовхування однойменних набоїв за згаданими принципами ненаукове.
З тієї ж причини неможливий і досвід із двома зарядами різних знаків q1 - q2, якщо ці заряди не рівні один одному. Тут також неминуче з'являється третій заряд q3 = q1 – q2, який бере участь у взаємодії і впливає на результуючу силу.
Наявність третього заряду забувається і враховується сліпими прихильниками Кулона. Два тіла з однаковими зарядами різних знаків можуть бути створені розривом атомів на дві заряджені частини та перенесенням цих частин з одного тіла на інше. При такому розриві необхідно здійснити роботу та витратити енергію. Природно, що заряджені частини прагнутимуть повернутись у вихідний стан із меншою енергією та з'єднатися, тобто повинні притягуватися один до одного.
З точки зору близькодії будь-яка взаємодія передбачає наявність обміну між взаємодіючими тілами чимось матеріальним, а миттєве вплив на відстані і телекінез неможливі. p align="justify"> Електростатичні взаємодії між зарядами здійснюються постійним електричним полем. Ми не знаємо що це таке, але можемо з упевненістю стверджувати, що поле матеріальне, оскільки воно має енергію, масу, імпульс і кінцеву швидкість поширення.
Прийняті для зображення електричного поля силові лінії виходять з одного (позитивного) заряду і не можуть обриватися в порожнечі, а завжди входять в інший (негативний) заряд. Вони, як щупальці, тягнуться від одного заряду до іншого, з'єднуючи їх. Для зменшення енергії системи зарядів обсяг, що займає поле, прагне до мінімуму. Тому простягнуті «щупальці» електричного поля завжди прагнуть скорочення подібно до пружних, натягнутих при зарядці гумок. Ось за рахунок цього скорочення здійснюється притягнення різноїменних зарядів. Силу тяжіння можна виміряти експериментально. Вона дає закон Кулона.
Зовсім інша річ у разі однойменних зарядів.Сумарне електричне поле двох зарядів виходить з кожного з них і йде в нескінченність, а контакту полів одного та іншого зарядів не досягається. Пружні "щупальці" одного заряду не досягають іншого. Тому немає і прямого матеріального впливу одного заряду на інший, їм нема чим взаємодіяти.Оскільки телекінез ми не визнаємо, то отже не може бути ніякого відштовхування.
А як же тоді пояснити розбіжність пелюсток елероскопа і відштовхування зарядів, що спостерігається в дослідах Кулона? Згадаймо, що коли ми створюємо для нашого досвіду два позитивні заряди, то в навколишньому просторі неминуче утворимо негативний заряд.
Ось тяжіння до нього помилково і приймається за відштовхування.
Зарядимо за допомогою скляної палички, потертої об шовк, легку гільзу, підвішену на шовковій нитці, і піднесемо до неї шматок сургуча, зарядженого тертям вовну. Гільза притягуватиметься до сургучу (рис. 7). Однак ми бачили (§1), що ця ж підвішена гільза відштовхується від скла, що зарядила її. Це показує, що заряди, що виникають на склі та сургучі, розрізняються за якістю.
Мал. 7. Паперова гільза, заряджена від скла, притягується до наелектризованого сургуча
Наступний досвід показує це ще наочніше. Зарядимо два однакових електроскопи за допомогою скляної палички і з'єднаємо їх стрижні металевим дротом, тримаючи останню за ізолюючу ручку. Якщо електроскопи цілком однакові, то після з'єднання відхилення їх листків робляться рівними, вказуючи на те, що повний заряд розподіляється порівну між обома електроскопами. Зарядимо тепер один із електроскопів за допомогою скла, а інший – за допомогою сургуча, і до того ж так, щоб відхилення їх листків стали однакові, і знову з'єднаємо їх (рис. 8). Обидва електроскопи виявляться незарядженими, а отже, заряди скла та заряди сургуча, взяті в рівних кількостях, нейтралізують, або компенсують один одного.
Мал. 8. Два однакові електроскопи, заряджені різноіменними зарядами і з'єднані провідником, розряджаються; рівні різноіменні заряди при з'єднанні не дають жодного заряду
Якби в цих дослідах ми використовували інші заряджені тіла, то знайшли б, що частина їх діє як заряджене скло, тобто вони відштовхуються від зарядів скла і притягуються до зарядів сургуча, а частина - як заряджений сургуч, тобто. вони притягуються до зарядів скла і відштовхуються від зарядів сургуча. Незважаючи на розмаїття різних речовин у природі, існує лише два різних роду електричних зарядів.
Ми бачимо, що заряди скла та сургуча можуть компенсувати один одного. Але величинам, які при додаванні зменшують один одного, прийнято приписувати різні знаки.
Тому умовилися приписувати і електричним зарядам знаки, поділяючи заряди на позитивні та негативні (рис. 8).
Позитивно зарядженими називають тіла, які діють інші заряджені тіла як і, як скло, наэлектризованное тертям про шовк. Негативно зарядженими називають тіла, які діють так само, як сургуч, наелектризований тертям вовну. З дослідів, описаних вище, випливає, що однойменні заряди відштовхуються, різноїмні притягуються).
4.1. До електроскопа, зарядженого за допомогою сургучної палички, торкаються зарядженого скла. Як зміниться відхилення листків?
4.2. При натиранні об шовк латунного стрижня, затисненого в руці, останній не електризується. Якщо, однак, зробити цей досвід, ізолювавши стрижень від руки, наприклад, обернувши його в гуму, на ньому виникнуть заряди. Поясніть відмінність результатів у цих двох дослідах.
4.3. Яким чином, маючи під руками пальник, можна видалити електричні заряди з діелектрика, наприклад, з наелектризованої скляної палички?
4.4. Станьте на дерев'яну дошку, покладену на чотири ізолюючі підставки, наприклад, на міцні скляні склянки, візьміть у руку шматок хутра і почніть бити хутром по дерев'яному столу. Ваш товариш може витягти з вашого тіла іскру, піднісши до нього руку. Поясніть, що відбувається.
4.5. Як довести на досвіді, що шовк при терті про скло електризується і негативно?
Електричний заряд- фізична величина, що характеризує здатність тіл вступати в електромагнітні взаємодії. Вимірюється у Кулонах.
Елементарний електричний заряд- Мінімальний заряд, який мають елементарні частинки (заряд протона та електрона).
Тіло має заряд, значить має зайві або відсутні електрони. Такий заряд позначається q=ne. (Він дорівнює числу елементарних зарядів).
Наелектризувати тіло- Створити надлишок і нестачу електронів. Способи: електризація тертямі електризація дотиком.
Точковий зоряд - заряд тіла, яке можна прийняти за матеріальну точку.
Пробний заряд(
) – точковий, малий за величиною заряд, обов'язково позитивний – використовується на дослідження електричного поля.
Закон збереження заряду:в ізольованій системі алгебраїчна сума зарядів всіх тіл зберігається постійною за будь-яких взаємодій цих тіл між собою.
Закон Кулону:сили взаємодії двох точкових зарядів пропорційні добутку цих зарядів, обернено пропорційні квадрату відстані між ними, залежать від властивостей середовища та спрямовані вздовж прямої, що з'єднує їх центри.
, де 
Ф/м, Кл 2/нм2 - діелектр. пост. вакууму
- відносить. діелектрична проникність (>1)
- абсолютне діелектричне проникнення. середи
Електричне поле- Матеріальне середовище, через яке відбувається взаємодія електричних зарядів.
Властивості електричного поля:
Характеристики електричного поля:
Напруженість(E) - Векторна величина, що дорівнює силі, що діє на одиничний пробний заряд, поміщений в дану точку.
Вимірюється Н/Кл. 
Напрям- Таке ж, як і у чинної сили.
Напруженість не залежитьні з сили, ні з величини пробного заряду.
Суперпозиція електричних полів: напруженість поля, створеного кількома зарядами, дорівнює векторній сумі напруженостей полів кожного заряду:
Графічноелектронне поле зображують за допомогою ліній напруги.
Лінія напруженості- Лінія, дотична до якої в кожній точці збігається з напрямом вектора напруженості.
Властивості ліній напруженості: вони не перетинаються, через кожну точку можна провести лише одну лінію; вони не замкнуті, виходять із позитивного заряду і входять у негативний, або розсіюються в нескінченність.
Види полів:
Однорідне електричне поле– поле, вектор напруженості якого у кожній точці однаковий за модулем та напрямом.
Неоднорідне електричне поле– поле, вектор напруженості якого в кожній точці неоднаковий за модулем та напрямом.
Постійне електричне поле– Вектор напруженості не змінюється.
Непостійне електричне поле– Вектор напруженості змінюється.
Робота електричного поля з переміщення заряду.
, де F - сила, S - переміщення, 
- Кут між FіS.
Для однорідного поля сила постійна.
Робота залежить від форми траєкторії; робота з переміщення замкнутої траєкторії дорівнює нулю.
Для неоднорідного поля:
Потенціал електричного поля- Відношення роботи, яке здійснює поле, переміщуючи пробний електричний заряд у нескінченність, до величини цього заряду.
-потенціал- Енергетична характеристика поля. Вимірюється у Вольтах
Різниця потенціалів:
Якщо 
, то 
, значить 
-градієнт потенціалу.
Для однорідного поля: різниця потенціалів – напруга:
. Вимірюється у Вольтах, прилади – вольтметри.
Електроємність– здатність тіл накопичувати електричний заряд; відношення заряду до потенціалу, яке для даного провідника завжди є постійно.
.
Не залежить від заряду та залежить від потенціалу. Але залежить від розмірів та форми провідника; від діелектричних властивостей середовища.
, деr-розмір, 
- проникність середовища довкола тіла.
Електроємність збільшується, якщо поруч є будь-які тіла – провідники або діелектрики.
Конденсатор- Пристрій для накопичення заряду. Електроємність: 
Плоский конденсатор- Дві металеві пластини, між якими знаходиться діелектрик. Електроємність плоского конденсатора:
, де S - площа пластин, d - відстань між пластинами.
Енергія зарядженого конденсаторарівна роботі, яку здійснює електричне поле при перенесенні заряду з однієї пластини на іншу.
Перенесення малого заряду 
, напруга зміниться на 
, відбудеться робота 
. Бо 
, а З = const, 
. Тоді 
. Інтегруємо:
Енергія електричного поля:
, де V = Sl-обсяг, займаний електричним полем
Для неоднорідного поля:
.
Об'ємна щільність електричного поля:
. Вимірюється Дж / м 3 .
Електричний диполь- Система, що складається з двох рівних, але протилежних за знаком точкових електричних зарядів, розташованих на певній відстані один від одного (плечо диполя -l).
Основна характеристика диполя – дипольний момент- Вектор, рівний добутку заряду на плече диполя, спрямований від негативного заряду до позитивного. Позначається 
. Вимірюється у Кулон-метрах.
Диполь у однорідному електричному полі.
На кожен із зарядів диполя діють сили: 
і 
. Ці сили протилежно спрямовані та створюють момент пари сил – крутний момент: де
М - крутний момент F - сили, що діють на диполь
d– плече силl– плече диполя
p-дипольний моментE-напруженість
- кут міжрі Еq-заряд
Під дією моменту, що обертає, диполь повернеться і встановиться за напрямом ліній напруженості. Вектори pі Е будуть паралельні та односпрямовані.
Диполь у неоднорідному електричному полі.
Обертальний момент є, значить диполь повернеться. Але сили будуть нерівні, і диполь рухатиметься туди, де сила більша.
-градієнт напруженості. Чим вищий градієнт напруженості, тим вища бічна сила, яка стягує диполь. Диполь орієнтується вздовж силових ліній.
Власне поле диполя.
Але. Тоді:
.
Нехай диполь знаходиться в точці О, яке плече мало. Тоді:
.
Формула отримана з урахуванням: 
Таким чином, різниця потенціалів залежить від синуса половинного кута, під яким видно точки диполя, і проекції дипольного моменту на пряму, що з'єднують ці точки.
Діелектрики в електричному полі.
Діелектрик- Речовина, що не має вільних зарядів, а значить і не проводить електричний струм. Однак насправді ж провідність існує, але вона мізерно мала.
Класи діелектриків:
з полярними молекулами (вода, нітробензол): молекули не симетричні, центри мас позитивних і негативних зарядів не збігаються, а значить, вони мають дипольний момент навіть у випадку, коли електричного поля немає.
з неполярними молекулами (водень, кисень): молекули симетричні, центри мас позитивних і негативних зарядів збігаються, отже, вони мають дипольного моменту за відсутності електричного поля.
кристалічні (хлорид натрію): сукупність двох грат, одна з яких заряджений позитивно, а інша – негативно; без електричного поля сумарний дипольний момент дорівнює нулю.
Поляризація- Процес просторового поділу зарядів, появи пов'язаних зарядів на поверхні діелектрика, що призводить до ослаблення поля всередині діелектрика.
Способи поляризації:
1 спосіб - електрохімічна поляризація:
На електродах – рух до них катіонів та аніонів, нейтралізація речовин; утворюються області позитивних та негативних зарядів. Струм поступово зменшується. Швидкість встановлення механізму нейтралізації характеризується часом релаксації – це час, протягом якого ЕРС поляризації збільшиться від 0 до максимуму з моменту накладання поля. 
= 10 -3 -10 -2 с.
2 спосіб - орієнтаційна поляризація:
На поверхні діелектрика утворюються полярні некомпенсовані, тобто. відбувається явище поляризації. Напруженість усередині діелектрика менша від зовнішньої напруженості. Час релаксації: 
= 10 -13 -10 -7 с. Частота 10 МГц.
3 спосіб - електронна поляризація:
Характерна неполярних молекул, які стають диполями. Час релаксації: 
= 10 -16 -10 -14 с. Частота 108 МГц.
4 спосіб - іонна поляризація:
Дві грати (NaіCl) зміщуються відносно одна одну.
Час релаксації: 
5 спосіб - мікроструктурна поляризація:
Характерний для біологічних структур, коли чергуються заряджені та незаряджені шари. Відбувається перерозподіл іонів на напівпроникних чи непроникних для іонів перегородках.
Час релаксації: 
=10 -8 -10 -3 с. Частота 1 КГц
Числові характеристики ступеня поляризації:
Електричний струм– це впорядкований рух вільних зарядів у речовині чи вакуумі.
Умови існування електричного струму:
наявність вільних зарядів
наявність електричного поля, тобто. сил, які діють ці заряди
Сила струму– величина, що дорівнює заряду, що проходить через будь-який поперечний переріз провідника за одиницю часу (1 секунду)
Вимірюється в Амперах.
n-концентрація зарядів
q– величина заряду
S– площа поперечного перерізу провідника
- Швидкість спрямованого руху частинок.
Швидкість руху заряджених частинок у електричному полі невелика – 7*10 -5 м/с, швидкість розповсюдження електричного поля 3*10 8 м/с.
Щільність струму- Величина заряду, що проходить за 1 секунду через перетин в 1 м 2 .
. Вимірюється А/м 2 .
- сила, що діє на іон з боку ел поля, дорівнює силі тертя
- рухливість іонів
- швидкість спрямованого руху іонів = рухливість, напруженість поля
Питома провідність електроліту тим більше, що більше концентрація іонів, їх заряд і рухливість. При підвищенні температури зростає рухливість іонів та збільшується електропровідність.
Фізичні процеси, що відбуваються в природі, не завжди пояснюються дією законів молекулярно-кінетичної теорії, механіки або термодинаміки. Існують електромагнітні сили, які діють на відстані і не залежать від маси тіла.
Їхні прояви вперше описані в працях древніх вчених Греції, коли вони бурштином, потертим вовну, притягували легкі, маленькі частинки окремих речовин.
Історичний внесок вчених у розвиток електродинаміки
Досліди з бурштином докладно вивчали англійський дослідник. Вільямом Гільбертом. В останніх роках XVI століття він зробив звіт про свою роботу, а предмети, здатні притягувати інші тіла на відстані, позначив терміном "наелектризовані".
Французьким фізиком Шарлем Дюфе було визначено існування зарядів із протилежними знаками: одні утворювалися при терті скляних предметів об шовкову тканину, інші - смол по шерсті. Він так і назвав їх: скляні та смоляні. Після завершення досліджень Бенджаміна Франклінабуло введено поняття негативних та позитивних зарядів.
Шарль Кулон реалізував можливість виміру сили зарядів конструкцією крутильних ваг власного винаходу.
Роберт Міллікен на основі серії проведених дослідів встановив дискретний характер електричних набоїв будь-якої речовини, довівши, що вони складаються з певної кількості елементарних частинок. (Не плутати з іншим поняттям цього терміну – дробовості, уривчастості.)
Праці перелічених вчених послужили фундаментом сучасних знань про процеси і явища, що відбуваються в електричних і магнітних полях, створюваних електричними зарядами та їх рухом, що вивчаються електродинамікою.
Визначення зарядів та принципи їх взаємодії
Електричним зарядом характеризують властивості речовин, які забезпечують можливість створювати електричні поля та взаємодіяти в електромагнітних процесах. Ще його називають кількістю електрики та визначають як фізичну скалярну величину. Для позначення заряду прийнято символи «q» або «Q», а при вимірах використовують одиницю «Кулон», названу на честь французького вченого, який розробив унікальну методику.
Ним було створено прилад, у корпусі якого використовувалися підвішені на тонкій нитці з кварцу кульки. Вони орієнтувалися у просторі певним чином, які положення реєструвалося щодо проградуированной шкали з рівними поділами.
Через спеціальний отвір у кришці до цих кульок підводилася інша куля, що має додатковий заряд. Виникаючі сили взаємодії змушували відхилятися кульки, повертали їх коромисло. Величина різниці відліків на шкалі до введення заряду і після нього дозволяла оцінювати кількість електрики у випробуваних зразках.
Заряд 1 кулон характеризується в системі СІ силою струму в 1 ампер, що проходить через поперечний переріз провідника за час, що дорівнює 1 секунді.
Усі електричні заряди сучасна електродинаміка поділяє на:
позитивні;
негативні.
При взаємодії їх між собою вони виникають сили, напрям яких залежить від існуючої полярності.
Однакового типу заряди, позитивні чи негативні, завжди відштовхуються у протилежні боку, прагнучи, якнайдалі відійти друг від друга. А у зарядів протилежних знаків діють сили, які прагнуть зблизити їх і поєднати в одне ціле.
Принцип суперпозиції
Коли певному обсязі перебуває кілька зарядів, то їм діє принцип суперпозиції.
Його сенс у тому, що кожен заряд певним чином за розглянутим вище способом взаємодіє з рештою, притягуючись до різноїменних і відштовхуючись від однотипних. Наприклад, позитивний заряд q1 діє сила тяжіння F31 до негативного заряду q3 і відштовхування F21 - від q2.
Результуюча сила F1, що діє q1, визначається геометричним додаванням векторів F31 і F21. (F1 = F31 + F21).
Таким же методом визначаються результуючі сили F2 і F3 на заряди q2 і q3 відповідно.
За допомогою принципу суперпозиції зроблено висновок про те, що при певній кількості зарядів у замкнутій системі між усіма її тілами діють електростатичні сили, що встановилися, а потенціал у будь-якій певній точці цього простору дорівнює сумі потенціалів від усіх окремо прикладених зарядів.
Дія цих законів підтверджують створені прилади електроскоп та електрометр, що мають загальний принцип роботи.
Електроскоп складається з двох однакових пелюсток тонкої фольги, підвішених в ізольованому просторі на струмопровідній нитці, приєднаній до металевої кульки. У звичайному стані на цю кульку заряди не діють, тому пелюстки вільно висять у просторі всередині колби приладу.
Як можна передавати заряд між тілами
Якщо до кульки електроскопа піднести заряджене тіло, наприклад, паличку, то заряд пройде через кульку струмопровідною ниткою до пелюсток. Вони отримають однойменний заряд і відсуватимуться один від одного на кут, пропорційний доданій кількості електрики.
У електрометра такий же важливий пристрій, але він має невеликі відмінності: один пелюстка закріплений стаціонарно, а другий відходить від нього і забезпечений стрілкою, яка дозволяє знімати відлік з шкали, що прогороджує.
Для перенесення заряду від віддаленого стаціонарно закріпленого та зарядженого тіла на електрометр можна скористатися проміжними носіями.
Вимірювання, зроблені електрометром, не мають високого класу точності і на їх основі складно аналізувати сили, що діють між зарядами. Для їхнього дослідження більше пристосовані крутильні ваги Кулона. У них використані кульки з діаметрами, значно меншими, ніж їхнє видалення один від одного. Вони мають властивості точкових зарядів - заряджених тіл, розміри яких не впливають на точність приладу.
Вимірювання, виконані Кулоном, підтвердили його здогад про те, що точковий заряд передається від зарядженого тіла до такого ж за властивостями і масою, але незарядженим таким чином, щоб рівномірно розподілитися між ними, зменшуючись на джерелі в 2 рази. Таким способом вдалося зменшувати величину заряду в два, три та іншу кількість разів.
Сили, що існують між нерухомими електричними зарядами, називають кулонівським або статичним взаємодією. Їх вивчає електростатика, що є одним із розділів електродинаміки.
Види носіїв електричних зарядів
Сучасна наука вважає найменшою негативно зарядженою частинкою електрон, а позитивною - позитрон. Вони мають однакову масу 9,1 10-31 кг. Елементарна частка протон має всього один позитивний заряд і масою 1,7 · 10-27 кг. У природі кількість позитивних та негативних зарядів врівноважена.
У металах рух електронів створює , а напівпровідниках носіями його зарядів є електрони і дірки.
У газах струм утворюється пересуванням іонів - заряджених неелементарних частинок (атомів чи молекул) з позитивними зарядами, званими катіонами чи негативними - аніонами.
Іони утворюються із нейтральних частинок.
Позитивний заряд створюється у частинки, що втратила електрон під дією потужного електричного розряду, світлового або радіоактивного опромінення, потоку вітру, руху мас води або інших причин.
Негативні іони утворюються з нейтральних частинок, які додатково отримали електрон.
Використання іонізації в медичних цілях та побуті
Дослідники давно помітили здатність негативних іонів впливати на організм людини, покращувати споживання кисню повітря, швидше доставляти його до тканин та клітин, прискорювати процес окиснення серотоніну. Це все у комплексі значно підвищує імунітет, покращує настрій, знімає біль.
Перший іонізатор, який використовується для лікування людей, отримав назву люстри Чижевського, на честь радянського вченого, який створив прилад, що благотворно впливає на здоров'я людини.
У сучасних електроприладах для роботи в побутових умовах можна зустріти вбудовані іонізатори в пилососи, зволожувачі повітря, фени, сушарки.
Спеціальні іонізатори повітря очищають його склад, зменшують кількість пилу та шкідливих домішок.
Іонізатори води здатні знижувати кількість хімічних реагентів у її складі. Їх використовують для очищення басейнів та водойм, насичуючи воду іонами міді чи срібла, які зменшують зростання водоростей, знищують віруси та бактерії.