Sarcina electrică
Sarcina electrică este o mărime fizică scalară asociată proprietăţii măsurabile, numită stare de electrizare. Ea se notează cu Q sau q.
Unitatea de măsură pentru sarcina electrică în S.I. este coulomb (C).
Legea conservării sarcinii electrice
Pentru o distribuţie oarecare de sarcină electrică, aflată într-un sistem izolat electric, legea conservării sarcinii electrice se poate exprima astfel:
Suma algebrică a sarcinilor electrice din sistem rămâne constantă.
Proprietăţile sarcinii electrice
1. Existenţa ei în două forme numite sarcină pozitivă şi sarcină negativă
Fizicienii contemporani consideră sarcinile pozitive şi negative ca fiind manifestări opuse ale aceleiaşi calităţi, aşa cum dreapta şi stânga sunt manifestări opuse ale proprietăţii de simetrie.
Sarcina pe care o numim negativă, poate fi, la fel de bine numită pozitivă şi invers, alegerea fiind o întâmplare istorică.
2. Conservarea sarcinii electrice
Conservarea sarcinii electrice exprimă faptul că aceasta nu poate fi creată (nu există surse de sarcină electrică) şi nici nu poate fi distrusă.
Dacă în interiorul sistemului izolat electric se află mai multe corpuri, ele pot face schimb de sarcina electrică, dar astfel încât, pe întregul sistem electric, sarcina este constantă.
3. Structura granulară a sarcinii electrice
La începutul studiului fenomenelor electrice sarcina electrică a fost considerată un fluid, aşa cum ar fi de exemplu, aerul sau apa. Acest model a fost util la acea vreme.
Sinteza fenomenelor electromagnetice va fi realizată de fizicianul englez J.C. Maxwell (1831-1879) transferând în domeniu electric modelul matematic aplicat în mecanica fluidelor.
Fenomenele descoperite la sfârşitul secolului al XIX-lea şi începutul secoului XX în fizică au condus la descoperirea electronului.
Interacţiunea dintre două corpuri încărcate cu sarcini electrice
4. Interacţiunea electrostatică
Corpurile electrizate interacţionează între ele.
Legea interacţiunii electrostatice a fost descoperită de către Charles Augustin de Coulomb (1735 – 1806).
Inspirându-se din experimentele lui Cavendish (efectuate în scopul calculării constantei atracţiei gravitaţionale), folosind ca şi acesta o balanţă de torsiune, Coulomb stabileşte că mărimea forţei de interacţiune dintre două corpuri încărcate cu sarcinile electrice q1 şi respectiv q2, sferice, cu diametrul neglijabil în raport cu distanţa dintre ele r este:
F = k · (q1 · q2)/r2
unde k este o constantă de proporţionalitate.