1. Что означает, что тело заряжено положительно или отрицательно?2. Величина элементарного

Ответы на вопрос

Отвечает Janatuly Dias.

Обычно в этих вопросах имеется в виду электростатическое поле.

1. Что означает, что тело заряжено положительно или отрицательно?

Тело состоит из атомов, в которых есть положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные электроны.

Незаряженное тело содержит одинаковое число протонов и электронов, поэтому его суммарный заряд равен нулю.
Положительно заряженное тело имеет недостаток электронов: часть электронов покинула тело. Положительный заряд не означает, что в теле появилось больше протонов; обычно изменяется именно число электронов.
Отрицательно заряженное тело имеет избыток электронов: оно получило дополнительные электроны.

Знак заряда показывает, какой заряд преобладает в теле:

q>0 \quad \text{— положительный заряд;}

q<0 \quad \text{— отрицательный заряд.}

Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются.

2. Величина элементарного заряда

Элементарный заряд — это наименьший по модулю заряд, которым обладают частицы вещества.

Его величина:

e = 1{,}602176634 \cdot 10^{-19}\ \text{Кл}.

Заряд электрона:

q_e=-e=-1{,}602176634 \cdot 10^{-19}\ \text{Кл}.

Заряд протона:

q_p=+e=+1{,}602176634 \cdot 10^{-19}\ \text{Кл}.

Заряд любого тела обычно кратен элементарному заряду:

q=Ne,

где $N$ — целое число. Это свойство называют квантованием электрического заряда.

3. Определение потенциала электростатического поля

Потенциал электростатического поля в данной точке — это физическая величина, равная отношению потенциальной энергии положительного пробного заряда, помещённого в эту точку, к величине этого заряда:

\varphi=\frac{W_p}{q}.

Здесь:

$\varphi$ — потенциал поля в данной точке;
$W_p$ — потенциальная энергия заряда в поле;
$q$ — положительный пробный заряд.

Потенциал показывает, какой потенциальной энергией обладал бы единичный положительный заряд в данной точке поля.

Единица измерения потенциала:

1\ \text{В} = 1\ \frac{\text{Дж}}{\text{Кл}}.

Потенциал зависит от самого поля и выбранного нулевого уровня энергии. Например, потенциал бесконечно удалённой точки часто принимают равным нулю.

4. Определение разности потенциалов электростатического поля

Разность потенциалов между двумя точками поля — это величина, равная отношению работы сил электрического поля при перемещении положительного пробного заряда из первой точки во вторую к величине этого заряда:

\varphi_1-\varphi_2=\frac{A_{1\to2}}{q}.

Также разность потенциалов можно выразить через потенциальную энергию:

\varphi_1-\varphi_2=\frac{W_{p1}-W_{p2}}{q}.

Разность потенциалов часто называют напряжением:

U_{12}=\varphi_1-\varphi_2.

Тогда работа электрического поля определяется формулой:

A_{1\to2}=qU_{12}.

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда между двумя точками. Измеряется оно в вольтах:

1\ \text{В}=1\ \frac{\text{Дж}}{\text{Кл}}.

Ответы на вопрос