Care ar conferi corpului electrizat tipul de electricitate. Mai tarziu Benjamin Franklin a presupus ca electrizarea corpului este efectul prezentei sau absentei unui singur tip de fluid: prezenta lui in exces, peste starea electrizata, confera corpului o electricitate negativa, iar absenta lui indica o incarcare cu electricitate pozitiva. Franklin a mai presupus ca fluidul negativ este compus din particule, indicand astfel modul de electrizare a sticlei si a ebonitei, cu 100 de ani inaintea descoperirii electronului.
Dupa cum se stie, in edificiul structurii atomului exista o parte centrala, incarcata pozitiv-nucleul in jurul caruia se misca electroni, la diferite distante.Notand sarcina cea mai mica, cunoscuta, sau sarcina elementara cu e (e>0), s-a stabilit experimental ca sarcina electronului este -e, iar sarcina elementara pozitiva este cea a protonului din nucleu (e). Asadar, in orice particula constituenta a substantelor, atomi, molecule, exista sarcini pozitive si sarcini negative. Daca particula este neutra, atunci n+ = n- . Deci, in procesul de electrizare, daca vor fi smulsi un numar de electroni, corpul respectiv va ramane incarcat pozitiv, iar corpul care ii va prelua se va incarca negativ. O sarcina macroscopica negativa va fi reprezentata printr-un numar intreg de sarcini electronice(q- = N-e), iar una pozitiva va fi tot un multiplu de e(q+ = N+e). Conditia ca o substanta sa fie neutra este deci N+ =N-.
Din punct de vedere al capacitatii de miscare exista sarcini libere si sarcini legate. Primele se pot misca pe spatii limitate in solide, lichide, gaze. Daca numarul de sarcini libere este constant si nu depinde de temperatura, substanta este conductoare. Aceasta este situatia metalelor si a majoritatii aliajelor, in care electroni sunt sarcini libere, sau a electrolitilor in care ionii pozitivi si negativi sunt sarcini libere. Daca punem sarcini in exces acestea se vor distribui pe suprafata. Corpurile in care sarcinile sunt legate de anumite pozitii sunt numite corpuri izolatoare. ai materialele izolatoare exista in toate starile de agregare: gaze inerte, cum sunt He, Ne, Ar (sarcinile sunt legate la nivelul atomului), gaze moleculare si lichide moleculare, cum sunt hidrogenul, oxigenul, respectiv apa, cu sarcini legate la nivelul moleculei sau solide formate din ioni, cum este clorura de sodiu.
Distributia sarcinilor electrice
Ïn conditii normale, in subatante sarcinile pozitive si negative, egale ca marime, sunt distribuite uniform. Introducerea unei distributii neuniforme de sarcini pozitive si negative in corpuri(prin frecare) sau intre parti diferite ale aceluiasi corp (prin influenta) reprezinta un proces de electrizare. Exista o diferentiere intre modul de plasare a sarcinilor electrice, aparute prin electrizare pe de o parte in conductori, pe de alta in izolatorii solizi. Ïn primul caz, sarcina electronica in exces se va distribui pe toata suprafata, in timp ce in izolatori nu se va imprastia, va ramane localizatasi se inmagazineaza in adancime.
De ce se dispune sarcina negativa in exces pe suprafata conductorilor? Raspunsul este legat de faptul ca in metalele in stare neutra sarcina totala a ionilor pozitivi, plasati in nodurile retelei cristaline, este egala cu cea a electronilor liberi. Existenta unui exces de sarcina electronica face sa apara forte de respingere intre electroni, forte dirijate din interior spre exterior, ceea ce duce la expulzarea sarcinilorin exces spre suprafata conductorului.
CaMPUL ELECTRIC
Generalitati
Descrierea matematica a interactiunilor electrostatice a implicat introducerea marimii ssarcinii electrice prin intermediul unor marimi mecanice. Fenomenul insusi este influentat de mediul in care sunt plasate sarcinile, de aceea se poate trage concluzia ca el se exercita efectiv printr-o forma a materiei, o forma care nu mai este perceputa direct de simturile noastre. ïntocmai ca in cazul atractiei universale, se constata ca in jurul unei sarcini electrice, in fiecare punct dintr-o regiune a spatiului, se poate exercita o forta de natura electrica; se spune ca in acea regiune exista un camp de forte electrice. Cu alte cuvinte, o sarcina electrica isi exercita actiunile electrostatice asupra altor sarcini situate in spatiul inconjurator prin intermediul unei stari a materiei numita camp electric.
