Je pense que je ne suis pas le seul à vouloir et à vouloir combiner une formule décrivant l'interaction gravitationnelle des corps (La loi de la gravité) , avec une formule dédiée à l'interaction des charges électriques (La loi de coulomb ). Alors faisons-le!

Il faut mettre un signe égal entre les concepts poids Et charge positive , ainsi qu'entre concepts antimasse Et charge négative .

La charge (ou masse) positive caractérise les particules Yin (avec champs d'attraction) – c'est-à-dire absorbant l'éther du champ éthérique environnant.

Et une charge négative (ou antimasse) caractérise les particules Yang (avec des champs de répulsion) - c'est-à-dire émettant de l'éther dans le champ éthérique environnant.

À proprement parler, la masse (ou charge positive), ainsi que l'antimasse (ou charge négative) nous indiquent qu'une particule donnée absorbe (ou émet) de l'Éther.

Quant à la position de l'électrodynamique selon laquelle il existe une répulsion de charges du même signe (à la fois négatives et positives) et une attraction de charges de signes différents les unes par rapport aux autres, elle n'est pas tout à fait exacte. Et la raison en est une interprétation pas tout à fait correcte des expériences sur l’électromagnétisme.

Les particules avec des champs attractifs (chargés positivement) ne se repousseront jamais. Ils attirent simplement. Mais les particules avec des champs de répulsion (chargés négativement) se repousseront toujours (y compris à partir du pôle négatif de l’aimant).

Les particules avec des champs attractifs (chargés positivement) attirent toutes les particules vers elles : à la fois chargées négativement (avec les champs de répulsion) et chargées positivement (avec les champs attractifs). Cependant, si les deux particules ont un champ attractif, alors celle dont le champ attractif est le plus grand déplacera l'autre particule vers elle dans une plus grande mesure que la particule avec un champ attractif plus petit.

Matière – antimatière.

En physique matière sont appelés corps, et aussi éléments chimiques, à partir desquels ces corps sont construits, ainsi que des particules élémentaires. En général, il peut être considéré comme à peu près correct d'utiliser le terme de cette manière. Après tout Matière , d'un point de vue ésotérique, ce sont des centres de pouvoir, des sphères de particules élémentaires. Les éléments chimiques sont construits à partir de particules élémentaires et les corps sont construits à partir d'éléments chimiques. Mais au final, il s’avère que tout est constitué de particules élémentaires. Mais pour être précis, autour de nous nous ne voyons pas la Matière, mais les Âmes - c'est-à-dire particules élémentaires. Une particule élémentaire, contrairement à un centre de force (c'est-à-dire l'âme, par opposition à la matière), est dotée d'une qualité : l'éther y est créé et y disparaît.

Concept substance peut être considéré comme synonyme du concept de matière utilisé en physique. La substance est, au sens littéral, ce dont sont faits les choses qui entourent une personne, c'est-à-dire éléments chimiques et leurs composés. Et les éléments chimiques, comme déjà indiqué, sont constitués de particules élémentaires.

Pour la substance et la matière en science, il existe des concepts antonymes - antimatière Et antimatière , qui sont synonymes les uns des autres.

Les scientifiques reconnaissent l'existence de l'antimatière. Cependant, ce qu’ils pensent être de l’antimatière n’est pas en réalité de l’antimatière. En fait, l’antimatière a toujours été présente dans la science et a été découverte indirectement il y a longtemps, depuis le début des expériences sur l’électromagnétisme. Et nous pouvons constamment ressentir les manifestations de son existence dans le monde qui nous entoure. L'antimatière est apparue dans l'Univers avec la matière au moment même où les particules élémentaires (âmes) sont apparues. Substance – ce sont des particules Yin (c’est-à-dire des particules avec des champs d’attraction). Antimatière (antimatière) sont des particules Yang (particules avec champs de répulsion).

Les propriétés des particules Yin et Yang sont directement opposées et sont donc parfaites pour le rôle de la matière et de l'antimatière recherchées.

L'éther qui remplit les particules élémentaires est leur moteur

"Le centre de force d'une particule élémentaire a toujours tendance à se déplacer avec l'Ether, qui remplit actuellement cette particule (et la forme), dans la même direction et à la même vitesse."

L'éther est le facteur moteur des particules élémentaires. Si l’Éther qui remplit la particule est au repos, alors la particule elle-même sera au repos. Et si l’Éther d’une particule bouge, la particule bougera aussi.

Ainsi, du fait qu'il n'y a pas de différence entre l'Éther du champ éthérique de l'Univers et l'Éther des particules, tous les Principes de comportement de l'Éther sont applicables aux particules élémentaires. Si l'Éther, qui appartient à la particule, se dirige actuellement vers l'apparition d'un manque d'Éther (conformément au premier principe du comportement de l'Éther - « Il n'y a pas de vides éthériques dans le champ éthérique ») ou s'éloigne de l'excès (conformément au deuxième principe du comportement de l'éther - "Dans le champ éthéré, il n'y a pas de zones avec une densité d'éther excédentaire"), la particule se déplacera avec elle dans la même direction et à la même vitesse .

Qu’est-ce que la force ? Classification des forces

L'une des grandeurs fondamentales de la physique en général, et surtout dans l'une de ses sous-sections - en mécanique, est Forcer . Mais qu’est-ce que c’est, comment peut-il être caractérisé et soutenu par quelque chose qui existe dans la réalité ?

Tout d'abord, ouvrons n'importe quel physique Dictionnaire encyclopédique et lisez la définition.

« Forcer en mécanique - une mesure de l'action mécanique d'autres corps sur un corps matériel donné" (FES, "Force", édité par A. M. Prokhorov).

Comme vous pouvez le constater, le pouvoir est physique moderne ne contient pas d'informations sur quelque chose de spécifique, de matériel. Mais en même temps, les manifestations de la Force sont plus que spécifiques. Afin de corriger la situation, nous devons considérer la Force du point de vue de l’occulte.

D'un point de vue ésotérique Forcer – ce n’est rien de plus que l’Esprit, l’Éther, l’Énergie. Et l’Âme, comme vous vous en souvenez, est aussi un Esprit, seulement « enroulé en anneau ». Ainsi, l’Esprit libre est Pouvoir, et l’Âme (Esprit verrouillé) est Pouvoir. Ces informations nous aideront grandement à l’avenir.

Malgré un certain flou dans la définition de la Force, celle-ci a un fondement tout à fait matériel. Ce n'est pas du tout concept abstrait, tel qu'il apparaît en physique à l'heure actuelle.

Forcer- c'est la raison qui fait que l'Ether se rapproche de sa carence ou s'éloigne de son excès. Nous nous intéressons à l'Éther contenu dans les Particules Élémentaires (Âmes), donc pour nous, la Force est avant tout la raison qui incite les particules à se déplacer. Toute particule élémentaire est une Force, puisqu’elle affecte directement ou indirectement d’autres particules.

Vous pouvez mesurer la force en utilisant la vitesse, avec lequel l'Éther de la particule se déplacerait sous l'influence de cette Force, si aucune autre Force n'agissait sur la particule. Ceux. la vitesse du flux éthéré provoquant le déplacement de la particule est l'ampleur de cette Force.

Classons tous les types de Forces apparaissant dans les particules en fonction de la cause qui les provoque.

Force d'attraction (effort d'attraction).

La raison de l’émergence de ce Pouvoir est tout manque d’Éther qui surgit n’importe où dans le champ éthérique de l’Univers.

Ceux. la cause de l'émergence de la force attractive dans une particule est toute autre particule qui absorbe l'éther, c'est-à-dire formant le champ d’attraction.

Force de répulsion (tendance à la répulsion).

La raison de l’émergence de cette Force est tout excès d’Éther qui surgit n’importe où dans le champ éthérique de l’Univers.

Associé à un support matériel ; caractéristique interne d'une particule élémentaire qui détermine ses interactions électromagnétiques.

La charge électrique est une grandeur physique qui caractérise la propriété des corps ou des particules d'entrer dans des interactions électromagnétiques, et détermine les valeurs des forces et des énergies lors de ces interactions. La charge électrique est l’un des concepts de base de l’étude de l’électricité. L'ensemble phénomènes électriques est une manifestation de l'existence, du mouvement et de l'interaction de charges électriques. La charge électrique est une propriété inhérente à certaines particules élémentaires.

Il existe deux types de charges électriques, classiquement appelées positives et négatives. Les charges d'un même signe se repoussent, les charges de signes différents s'attirent. La charge d'une tige de verre électrifiée était classiquement considérée comme positive, et celle d'une tige de résine (en particulier une tige d'ambre) était considérée comme négative. Conformément à cette condition, la charge électrique d'un électron est négative (du grec « électron » - ambre).

La charge d'un corps macroscopique est déterminée par la charge totale des particules élémentaires qui composent ce corps. Pour charger un corps macroscopique, il faut modifier le nombre de particules élémentaires chargées qu'il contient, c'est-à-dire lui transférer ou lui retirer un certain nombre de charges de même signe. Dans des conditions réelles, un tel processus est généralement associé au mouvement des électrons. Un corps n'est considéré comme chargé que s'il contient un excès de charges de même signe, constituant la charge du corps, généralement désignée par la lettre q ou Q Si des charges sont placées sur des corps ponctuels, alors la force d'interaction entre eux peut être déterminée par la loi de Coulomb. L'unité de charge SI est le coulomb - Cl.

Charge électrique q de tout corps est discret, il existe une charge électrique élémentaire minimale - e, auquel toutes les charges électriques des corps sont multiples :

\(q = n e\)

La charge minimale qui existe dans la nature est la charge des particules élémentaires. En unités SI, le module de cette charge est égal à : e= 1, 6,10 -19 Cl. Toutes les charges électriques sont un nombre entier de fois supérieures aux charges élémentaires. Toutes les particules élémentaires chargées ont une charge électrique élémentaire. Fin du 19ème siècle. l'électron, porteur d'une charge électrique négative, a été découvert, et au début du XXe siècle, un proton, qui a la même charge positive, a été découvert ; Ainsi, il a été prouvé que les charges électriques n'existent pas en elles-mêmes, mais sont associées aux particules et constituent une propriété interne des particules (d'autres particules élémentaires portant une charge positive ou négative de même ampleur ont été découvertes plus tard). La charge de toutes les particules élémentaires (si elle n'est pas nulle) est la même valeur absolue. Particules hypothétiques élémentaires - quarks, dont la charge est de 2/3 e ou +1/3 e, n'ont pas été observés, mais leur existence est supposée dans la théorie des particules élémentaires.

L'invariance de la charge électrique a été établie expérimentalement : l'amplitude de la charge ne dépend pas de la vitesse à laquelle elle se déplace (c'est-à-dire que l'amplitude de la charge est invariante par rapport aux référentiels inertiels et ne dépend pas du fait que il est en mouvement ou au repos).

La charge électrique est additive, c'est-à-dire que la charge de tout système de corps (particules) est égale à la somme des charges des corps (particules) inclus dans le système.

La charge électrique obéit à la loi de conservation, établie après de nombreuses expériences. B électriquement systeme ferme la charge totale totale est conservée et reste constante pendant tous les processus physiques se produisant dans le système. Cette loi est valable pour les systèmes électriques fermés isolés dans lesquels les charges ne sont ni introduites ni supprimées. Cette loi s'applique également aux particules élémentaires, qui naissent et s'annihilent par paires dont la charge totale est nulle.

Nous devons littéralement décoller les vêtements fraîchement lavés du sèche-linge les uns des autres, ou lorsque nous ne parvenons tout simplement pas à mettre de l'ordre dans nos cheveux électrisés et littéralement debout. Qui n’a pas essayé d’accrocher un ballon au plafond après s’être frotté la tête ? Cette attirance et cette répulsion sont une manifestation électricité statique. De telles actions sont appelées électrification.

L'électricité statique s'explique par son existence dans la nature charge électrique. La charge est une propriété intégrale des particules élémentaires. La charge qui apparaît sur le verre lorsqu'on le frotte contre la soie est classiquement appelée positif, et la charge apparaissant sur l'ébonite lors du frottement avec la laine est négatif.

Considérons un atome. Un atome est constitué d'un noyau et d'électrons volant autour de lui (particules bleues sur la figure). Le noyau est composé de protons (rouge) et de neutrons (noir).

.

Le porteur d'une charge négative est un électron, une charge positive est un proton. Un neutron est une particule neutre et n’a aucune charge.

La grandeur de la charge élémentaire - électron ou proton, a une valeur constante et est égale à

L’atome entier est chargé de manière neutre si le nombre de protons correspond au nombre d’électrons. Que se passe-t-il si un électron se détache et s’envole ? L'atome aura un proton de plus, c'est-à-dire qu'il y aura plus de particules positives que de particules négatives. Un tel atome est appelé ion positif. Et si un électron supplémentaire se joint, nous obtenons ion négatif. Les électrons, une fois détachés, peuvent ne pas se rejoindre, mais se déplacer librement pendant un certain temps, créant ainsi une charge négative. Ainsi, les porteurs de charges libres dans une substance sont des électrons, des ions positifs et des ions négatifs.

Pour qu’il y ait un proton libre, le noyau doit être détruit, ce qui signifie la destruction de l’atome entier. Nous n'envisagerons pas de telles méthodes d'obtention de charges électriques.

Un corps se charge lorsqu'il contient un excès de l'une ou l'autre particule chargée (électrons, ions positifs ou négatifs).

La quantité de charge sur un corps est un multiple de la charge élémentaire. Par exemple, si un corps possède 25 électrons libres et que les atomes restants sont neutres, alors le corps est chargé négativement et sa charge est . La charge élémentaire n'est pas divisible - cette propriété s'appelle discrétion

Comme des charges (deux positives ou deux négatives) repousser, opposé (positif et négatif) - sont attirés

Frais ponctuels- est un point matériel qui possède une charge électrique.

Loi de conservation de la charge électrique

Un système fermé de corps en électricité est un système de corps lorsqu'il n'y a pas d'échange de charges électriques entre corps extérieurs.

La somme algébrique des charges électriques des corps ou des particules reste constante pendant tout processus se produisant dans un système électriquement fermé.

La figure montre un exemple de la loi de conservation de la charge électrique. Sur la première image, il y a deux corps de charges opposées. La deuxième photo montre les mêmes corps après contact. Dans la troisième figure, un troisième corps neutre a été introduit dans un système électriquement fermé et les corps ont été mis en interaction les uns avec les autres.

Dans chaque situation, la somme algébrique de la charge (en tenant compte du signe de la charge) reste constante.

La principale chose à retenir

1) Charge électrique élémentaire - électron et proton
2) La quantité de charge élémentaire est constante
3) Charges positives et négatives et leur interaction
4) Les porteurs de charge libres sont les électrons, les ions positifs et les ions négatifs
5) La charge électrique est discrète
6) Loi de conservation de la charge électrique

Charge électrique– une grandeur physique caractérisant la capacité des corps à entrer dans des interactions électromagnétiques. Mesuré à Coulombs.

Charge électrique élémentaire– la charge minimale que possèdent les particules élémentaires (charge du proton et de l’électron).

e= Cl

Le corps a une charge, signifie qu’il a des électrons supplémentaires ou manquants. Cette charge est désignée q = ne. (Il égal au nombre charges élémentaires).

Électrifier le corps– créer un excès et un déficit d’électrons. Méthodes : électrification par friction Et électrification par contact.

Pointer l'aube d est la charge du corps, qui peut être considérée comme un point matériel.

Charge d'essai () – point, petite charge, toujours positif – utilisé pour la recherche champ électrique.

Loi de conservation de charge: dans un système isolé, la somme algébrique des charges de tous les corps reste constante pour toute interaction de ces corps entre eux.

La loi de coulomb: les forces d'interaction entre deux charges ponctuelles sont proportionnelles au produit de ces charges, inversement proportionnelles au carré de la distance qui les sépare, dépendent des propriétés du milieu et sont dirigées le long de la droite reliant leurs centres.

, Où
F/m, Cl 2 /nm 2 – diélectrique. rapide. vide

- se rapporte. constante diélectrique (>1)

- perméabilité diélectrique absolue. environnement

Champ électrique– un milieu matériel à travers lequel se produit l’interaction des charges électriques.

Propriétés du champ électrique :

Caractéristiques du champ électrique :

Tension (E) est une quantité vectorielle égale à la force agissant sur une charge de test unitaire placée en un point donné.

Mesuré en N/C.

Direction– la même que celle de la force agissante.

La tension ne dépend pas ni sur la force ni sur la taille de la charge de test.

Superposition de champs électriques: l'intensité du champ créé par plusieurs charges est égale à la somme vectorielle des intensités de champ de chaque charge :

Graphiquement Le champ électronique est représenté par des lignes de tension.

Ligne de tension– une droite dont la tangente en chaque point coïncide avec la direction du vecteur tension.

Propriétés des lignes de tension: ils ne se coupent pas, une seule ligne peut être tracée passant par chaque point ; ils ne sont pas fermés, ils laissent une charge positive et entrent dans une charge négative, ou se dissipent à l'infini.

Types de champs :

Champ électrique uniforme– un champ dont le vecteur d'intensité en chaque point est le même en amplitude et en direction.

Champ électrique non uniforme– un champ dont le vecteur d'intensité en chaque point est inégal en amplitude et en direction.

Champ électrique constant– le vecteur tension ne change pas.

Champ électrique variable– le vecteur tension change.

Travail effectué par un champ électrique pour déplacer une charge.

, où F est la force, S est le déplacement, - angle entre F et S.

Pour un champ uniforme : la force est constante.

Le travail ne dépend pas de la forme de la trajectoire ; le travail effectué pour se déplacer sur un chemin fermé est nul.

Pour un champ non uniforme :

Potentiel de champ électrique– le rapport entre le travail effectué par le champ, déplaçant une charge électrique d’essai vers l’infini, et l’ampleur de cette charge.

- potentiel– caractéristique énergétique du champ. Mesuré en volts

Différence potentielle:

Si
, Que

, Moyens

- gradient potentiel.

Pour un champ uniforme : différence de potentiel – tension:

. Elle se mesure en Volts, les appareils sont des voltmètres.

Capacité électrique– la capacité des corps à accumuler des charges électriques ; le rapport charge/potentiel, qui est toujours constant pour un conducteur donné.

.

Ne dépend pas de la charge et ne dépend pas du potentiel. Mais cela dépend de la taille et de la forme du conducteur ; sur les propriétés diélectriques du milieu.

, où r est la taille,
- perméabilité du milieu autour du corps.

La capacité électrique augmente si des corps – conducteurs ou diélectriques – se trouvent à proximité.

Condensateur– dispositif d'accumulation de charge. Capacité électrique :

Condensateur plat– deux plaques métalliques avec un diélectrique entre elles. Capacité électrique d'un condensateur plat :

, où S est l'aire des plaques, d est la distance entre les plaques.

Énergie d'un condensateur chargéégal au travail effectué par le champ électrique lors du transfert de charge d’une plaque à l’autre.

Petit transfert de frais
, la tension passera à
, le travail est terminé
. Parce que
, et C = const,
. Alors
. Intégrons :

Énergie du champ électrique:
, où V=Sl est le volume occupé par le champ électrique

Pour un champ non uniforme:
.

Densité de champ électrique volumétrique:
. Mesuré en J/m 3.

Dipôle électrique– un système constitué de deux charges électriques ponctuelles égales, mais de signe opposé, situées à une certaine distance l'une de l'autre (bras dipolaire - l).

La principale caractéristique d’un dipôle est moment dipolaire– un vecteur égal au produit de la charge et du bras dipolaire, dirigé de la charge négative vers la positive. Désigné
. Mesuré en mètres coulombiens.

Dipôle dans un champ électrique uniforme.

Les forces suivantes agissent sur chaque charge du dipôle :
Et
. Ces forces sont dirigées de manière opposée et créent un moment d'une paire de forces - un couple : , où

M – couple F – forces agissant sur le dipôle

d – bras de force l – bras dipolaire

p – moment dipolaire E – traction

- angle entre p et E q – charge

Sous l’influence d’un couple, le dipôle va tourner et s’aligner dans la direction des lignes de tension. Les vecteurs p et E seront parallèles et unidirectionnels.

Dipôle dans un champ électrique non uniforme.

Il y a un couple, ce qui signifie que le dipôle va tourner. Mais les forces seront inégales et le dipôle se déplacera là où la force est la plus grande.

- gradient de tension. Plus le gradient de tension est élevé, plus la force latérale qui tire le dipôle est élevée. Le dipôle est orienté le long des lignes de force.

Champ intrinsèque du dipôle.

Mais . Alors:

.

Laissez le dipôle être au point O et son bras petit. Alors:

.

La formule a été obtenue en tenant compte :

Ainsi, la différence de potentiel dépend du sinus du demi-angle sous lequel les points dipolaires sont visibles, et de la projection du moment dipolaire sur la droite reliant ces points.

Diélectriques dans un champ électrique.

Diélectrique- une substance qui n'a pas de charges libres, et donc ne conduit pas le courant électrique. Or, en réalité, la conductivité existe, mais elle est négligeable.

Classes diélectriques :

avec des molécules polaires (eau, nitrobenzène) : les molécules ne sont pas symétriques, les centres de masse des charges positives et négatives ne coïncident pas, ce qui signifie qu'elles ont un moment dipolaire même dans le cas où il n'y a pas de champ électrique.

avec des molécules apolaires (hydrogène, oxygène) : les molécules sont symétriques, les centres de masse des charges positives et négatives coïncident, ce qui signifie qu'elles n'ont pas de moment dipolaire en l'absence de champ électrique.

cristallin (chlorure de sodium) : combinaison de deux sous-réseaux dont l'un est chargé positivement et l'autre chargé négativement ; en l'absence de champ électrique, le moment dipolaire total est nul.

Polarisation– le processus de séparation spatiale des charges, apparition de charges liées à la surface du diélectrique, ce qui conduit à un affaiblissement du champ à l'intérieur du diélectrique.

Méthodes de polarisation :

Méthode 1 – polarisation électrochimique:

Sur les électrodes – mouvement des cations et des anions vers elles, neutralisation des substances ; des zones de charges positives et négatives se forment. Le courant diminue progressivement. La vitesse d'établissement du mécanisme de neutralisation est caractérisée par le temps de relaxation - c'est le temps pendant lequel la force électromotrice de polarisation augmente de 0 à un maximum à partir du moment où le champ est appliqué. = 10 -3 -10 -2 s.

Méthode 2 – polarisation orientationnelle :

Des polaires non compensées se forment à la surface du diélectrique, c'est-à-dire le phénomène de polarisation se produit. La tension à l'intérieur du diélectrique est inférieure à la tension externe. Temps de relaxation: = 10 -13 -10 -7 s. Fréquence 10 MHz.

Méthode 3 – polarisation électronique :

Caractéristique des molécules non polaires qui deviennent des dipôles. Temps de relaxation: = 10 -16 -10 -14 s. Fréquence 10 8 MHz.

Méthode 4 – polarisation des ions :

Deux réseaux (Na et Cl) sont déplacés l'un par rapport à l'autre.

Temps de relaxation:

Méthode 5 – polarisation microstructurale :

Caractéristique des structures biologiques lorsque les couches chargées et non chargées alternent. Il y a une redistribution des ions sur des cloisons semi-perméables ou imperméables aux ions.

Temps de relaxation: =10 -8 -10 -3 s. Fréquence 1KHz

Caractéristiques numériques du degré de polarisation :

Électricité– c'est le mouvement ordonné des charges libres dans la matière ou dans le vide.

Conditions d'existence du courant électrique:

présence de charges gratuites

la présence d'un champ électrique, c'est-à-dire forces agissant sur ces accusations

Force actuelle– une valeur égale à la charge qui traverse n'importe quelle section transversale d'un conducteur par unité de temps (1 seconde)

Mesuré en ampères.

n – concentration de charges

q – montant des frais

S – section transversale du conducteur

- vitesse de mouvement directionnel des particules.

La vitesse de déplacement des particules chargées dans un champ électrique est faible - 7 * 10 -5 m/s, la vitesse de propagation du champ électrique est de 3 * 10 8 m/s.

La densité actuelle– la quantité de charge traversant une section transversale de 1 m2 en 1 seconde.

. Mesuré en A/m2.

- la force agissant sur l'ion provenant du champ électrique est égale à la force de frottement

- mobilité ionique

- vitesse de mouvement directionnel des ions = mobilité, intensité du champ

Plus la concentration d'ions, leur charge et leur mobilité sont élevées, plus la conductivité spécifique de l'électrolyte est élevée. À mesure que la température augmente, la mobilité des ions augmente et la conductivité électrique augmente.

Thèmes Codificateur d'examen d'État unifié : électrification des corps, interaction des charges, deux types de charges, loi de conservation de la charge électrique.

Interactions électromagnétiques sont parmi les plus interactions fondamentales dans la nature. Les forces d'élasticité et de friction, la pression du gaz et bien d'autres encore peuvent être réduites à des forces électromagnétiques entre les particules de matière. Les interactions électromagnétiques elles-mêmes ne sont plus réduites à d’autres types d’interactions plus profondes.

Un type d’interaction tout aussi fondamental est la gravité – l’attraction gravitationnelle de deux corps quelconques. Il existe cependant plusieurs différences importantes entre les interactions électromagnétiques et gravitationnelles.

1. Tout le monde ne peut pas participer aux interactions électromagnétiques, mais seulement accusé corps (ayant charge électrique).

2. L’interaction gravitationnelle est toujours l’attraction d’un corps vers un autre. Les interactions électromagnétiques peuvent être attractives ou répulsives.

3. L’interaction électromagnétique est bien plus intense que l’interaction gravitationnelle. Par exemple, la force de répulsion électrique entre deux électrons est plusieurs fois supérieure à la force de leur attraction gravitationnelle l’un vers l’autre.

Chaque corps chargé possède une certaine quantité de charge électrique. La charge électrique est quantité physique, qui détermine la force de l'interaction électromagnétique entre les objets naturels. L'unité de charge est pendentif(Cl).

Deux types de frais

Puisque l’interaction gravitationnelle est toujours une attraction, les masses de tous les corps ne sont pas négatives. Mais ce n’est pas vrai pour les accusations. Il est pratique de décrire deux types d’interaction électromagnétique – l’attraction et la répulsion – en introduisant deux types de charges électriques : positif Et négatif.

Les charges de différents signes s'attirent et les charges de différents signes se repoussent. Ceci est illustré dans la fig. 1 ; Les boules suspendues à des fils reçoivent des charges d'un signe ou d'un autre.

Riz. 1. Interaction de deux types de frais

La manifestation généralisée des forces électromagnétiques s'explique par le fait que les atomes de toute substance contiennent des particules chargées : le noyau d'un atome contient des protons chargés positivement et des électrons chargés négativement se déplacent sur des orbites autour du noyau.

Les charges d'un proton et d'un électron sont égales en grandeur et le nombre de protons dans le noyau est égal au nombre d'électrons en orbite, et il s'avère donc que l'atome dans son ensemble est électriquement neutre. C'est pourquoi, dans des conditions normales, nous ne remarquons pas l'influence électromagnétique des corps environnants : la charge totale de chacun d'eux est nulle et les particules chargées sont uniformément réparties dans tout le volume du corps. Mais si la neutralité électrique est violée (par exemple, en raison électrification) le corps commence immédiatement à agir sur les particules chargées environnantes.

On ne sait pas encore pourquoi il existe exactement deux types de charges électriques, et non un autre nombre. Nous pouvons seulement affirmer qu’accepter ce fait comme étant primordial fournit une description adéquate des interactions électromagnétiques.

La charge d'un proton est Cl. La charge d'un électron lui est de signe opposé et est égale à Cl. Ordre de grandeur

appelé charge élémentaire. Il s'agit de la charge minimale possible : les particules libres avec une charge plus petite n'ont pas été détectées lors des expériences. La physique ne peut pas encore expliquer pourquoi la nature a la plus petite charge et pourquoi sa magnitude est exactement celle-là.

La charge de tout corps consiste toujours en la totalité nombre de charges élémentaires :

Si , alors le corps possède un nombre excédentaire d’électrons (par rapport au nombre de protons). Si au contraire le corps manque d’électrons : il y a plus de protons.

Électrification des carrosseries

Pour qu’un corps macroscopique exerce une influence électrique sur d’autres corps, il doit être électrifié. Électrification est une violation de la neutralité électrique du corps ou de ses parties. Grâce à l’électrification, le corps devient capable d’interactions électromagnétiques.

L'un des moyens d'électrifier un corps est de lui conférer une charge électrique, c'est-à-dire d'obtenir un excès de charges du même signe dans un corps donné. C'est facile à faire en utilisant la friction.

Ainsi, lorsqu’une tige de verre est frottée avec de la soie, une partie de ses charges négatives va vers la soie. En conséquence, le bâton devient chargé positivement et la soie chargée négativement. Mais lorsque l'on frotte un bâton d'ébonite avec de la laine, certaines des charges négatives sont transférées de la laine au bâton : le bâton est chargé négativement et la laine est chargée positivement.

Cette méthode d'électrification des corps est appelée électrification par friction. Vous rencontrez des frictions électrifiées à chaque fois que vous enlevez un pull par-dessus votre tête ;-)

Un autre type d'électrification est appelé induction électrostatique, ou l'électrification par influence. Dans ce cas, la charge totale du corps reste égal à zéro, mais est redistribué de telle sorte que des charges positives s'accumulent dans certaines parties du corps et des charges négatives dans d'autres.

Riz. 2. induction électrostatique

Regardons la fig. 2. A une certaine distance du corps métallique se trouve une charge positive. Il attire les charges métalliques négatives (électrons libres), qui s’accumulent sur les zones de la surface du corps les plus proches de la charge. Des charges positives non compensées subsistent dans les zones éloignées.

Malgré le fait que la charge totale du corps métallique reste égale à zéro, une séparation spatiale des charges s'est produite dans le corps. Si nous divisons maintenant le corps le long de la ligne pointillée, alors la moitié droite sera chargée négativement et la moitié gauche sera chargée positivement.

Vous pouvez observer l'électrification du corps à l'aide d'un électroscope. Un électroscope simple est présenté sur la figure. 3 (image de en.wikipedia.org).

Riz. 3. Électroscope

Que se passe-t-il dans ce cas? Un bâton chargé positivement (par exemple, préalablement frotté) est amené au disque de l'électroscope et y collecte une charge négative. En bas, sur les feuilles mobiles de l'électroscope, subsistent des charges positives non compensées ; En s'éloignant les unes des autres, les feuilles se déplacent dans des directions différentes. Si vous retirez le bâton, les charges reviendront à leur place et les feuilles retomberont.

Le phénomène d’induction électrostatique à grande échelle est observé lors d’un orage. En figue. 4, nous voyons un nuage d’orage passer sur la terre.

Riz. 4. Électrification de la terre par un nuage d'orage

À l’intérieur du nuage se trouvent des morceaux de glace de différentes tailles, qui sont mélangés par les courants d’air ascendants, entrent en collision les uns avec les autres et s’électrifient. Il s'avère qu'une charge négative s'accumule dans la partie inférieure du nuage et qu'une charge positive s'accumule dans la partie supérieure.

La partie inférieure du nuage, chargée négativement, induit des charges positives en dessous à la surface de la Terre. Un condensateur géant apparaît avec une tension colossale entre le nuage et le sol. Si cette tension est suffisante pour briser l'entrefer, une décharge se produira - la foudre bien connue.

Loi de conservation de charge

Revenons à l'exemple de l'électrification par friction - frotter un bâton avec un chiffon. Dans ce cas, le bâton et le morceau de tissu acquièrent des charges égales en grandeur et de signe opposé. Leur charge totale était égale à zéro avant l’interaction et reste égale à zéro après l’interaction.

On voit ici loi de conservation de la charge, qui se lit comme suit : dans un système fermé de corps, la somme algébrique des charges reste inchangée pendant tout processus se produisant avec ces corps:

L'étroitesse d'un système de corps signifie que ces corps ne peuvent échanger des charges qu'entre eux, mais pas avec d'autres objets extérieurs à ce système.

Lors de l'électrification d'un bâton, il n'y a rien d'étonnant dans la conservation de la charge : combien de particules chargées ont quitté le bâton, la même quantité est arrivée au morceau de tissu (ou vice versa). Ce qui est surprenant, c'est que dans des processus plus complexes accompagnés de transformations mutuelles particules élémentaires et changer le numéro particules chargées dans le système, la charge totale est toujours conservée !

Par exemple, sur la Fig. 5 montre le processus dans lequel une partie un rayonnement électromagnétique(soi-disant photon) se transforme en deux particules chargées : un électron et un positron. Un tel processus s'avère possible sous certaines conditions, par exemple dans le champ électrique du noyau atomique.

Riz. 5. Naissance d'une paire électron-positron

La charge d’un positron est égale en intensité à celle d’un électron et de signe opposé. La loi de conservation de la charge est remplie ! En effet, au début du processus nous avions un photon dont la charge était nulle, et à la fin nous obtenions deux particules avec une charge totale nulle.

La loi de conservation de la charge (ainsi que l'existence de la plus petite charge élémentaire) est aujourd'hui primordiale fait scientifique. Les physiciens ne sont pas encore parvenus à expliquer pourquoi la nature se comporte de cette façon et pas autrement. Nous pouvons seulement affirmer que ces faits sont confirmés par de nombreuses expériences physiques.