Е Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О И М А Г Н Е Т И З Ъ М

Всички взаимодействия (с изключение на гравитационните), които разглеждахме в класическата механика, по своята същност се свеждат до електромагнитни взаимодействия между електрични заряди. Електромагнитни по своята природа са еластичните сили, силите на триене, силите на реакция и т.н. Електромагнитните взаимодействия се осъществяват посредством електромагнитното поле.

В основата на макроскопичната теория на електромагнитните явления лежат уравненията на Максуел, така както в основата на класическата механика лежат принципите на Нютон. Ние няма да започнем от уравненията на Максуел, ще ги оставим за по-нататък. Ще започнем от излагането на основните закони, установени експериментално, при които електричното и магнитното полета се третират поотделно.

Наелектризиране на телата

Още в седми век пр. н. е. древногръцкият философ Талес Милетски описва забелязаното от тъкачките свойство на кехлибара, натрит с вълнена материя, да привлича към себе си леки предмети (сламки и перушинки). Това откритие е било разширено едва след повече от две хиляди години през седемнадесети век английският лекар Джилберт установява, че аналогично свойство придобива стъклото и редица други вещества, ако се натрият с копринена материя. Приведените в такова състояние тела били наречени наелектризирани, което дословно означава накехлибарени. На гръцки електрон означава кехлибар. В продължение на почти две столетия, до края на осемнадесети век изучаването на наелектризирането на телата се ограничава до привеждане на телата в наелектризирано състояние (чрез триене) и изучаване на взаимодействието между тях. Този раздел от учението за електричеството по-късно бива наречен електростатика. Както е установено още в началото на осемнадесети век наелектризираните тела се делят на два вида:

1. съвпадащи качествено с наелектризирана стъклена пръчка, натрита с кожа наречени условно положително наелектризирани;

2. съвпадащи качествено с наелектризираната кожа, с която е натрита стъклената пръчка наречени условно отрицателно наелектризирани.

Еднакво наелектризираните тела се отблъскват, различно наелектризираните тела се привличат.

В края на деветнадесети век се установява, че наелектризирането на телата се дължи на съществуването на елементарни електрични заряди. Впоследствие биват открити и носителите на елементарните електрични заряди, а именно елементарните частици

електрон носител на елементарния отрицателен заряд и

протон носител на елементарния положителен заряд; зарядът на протона е равен по големина на заряда на електрона.

Големината на заряда на всяко наелектризирано тяло е целочислено кратна на големината на заряда на електрона, т.е. големината на електричния заряд е дискретна величина. Големината на произволен заряд

q = N e, N = 1, 2, 3,

където е е големината на заряда на електрона. Електричният заряд е фундаментална физична величина, която характеризира вътрешно присъщо свойство на елементарните частици електрони, протони и др.

Единицата мярка за заряд е кулон (С).

1 С = количеството заряд, което преминава през напречното сечение на проводник за 1 секунда, когато през него протича електричен ток, с големина 1 ампер,

1А = 1С / 1s.

Големината на заряда на електрона

е = 1,6.10 ¹⁹ С.