Чому дорівнює мінімальний заряд? Електричний заряд та елементарні частинки
При радянської владице був найпоширеніший вид транспорту через його невибагливість.
Першим міським громадським транспортом у Росії була конка, а потім її змінив трамвай. Проте влаштування трамвайних ліній - справа клопітна, навіть у великих містах. Не скрізь можна влаштувати і тролейбусні маршрути. Натомість автобусу достатньо лише більш-менш рівної та твердої дороги, можна навіть ґрунтової…
Виробництвом автобусів у СРСР займалися сорок три підприємства – як спеціалізованих, так і таких, які випускали невеликі досвідчені партії. Ще СРСР закуповував автобуси за кордоном. Тому зупинимося на основних та найвідоміших моделях та виробниках.
Вони були першими
АМО-Ф15
Дідусем вітчизняного автобуса можна вважати АМО-Ф15, що випускався у 1926–1931 роках на заводі «Автомобільного Московського товариства» (з 1931 року – «ЗІС», з 1956 – «ЗІЛ»).Цей малюк мав розміри сучасного маршрутного таксі та вміщав 14 осіб. Ось тільки двигун на ньому стояв потужністю лише 35 л. с. - тобто навіть слабше, ніж у «Запорожця»! Але як же він виручив наших Радянських службовців, які, нарешті, змогли діставатися роботи не пішки або на візнику (якщо кошти дозволяли), а на справжньому «моторі»!
Газогенераторний автобус. Кондуктор за сумісництвом працював ще й кочегаром, а грубка знаходилася в салоні. Натомість узимку пасажирам було не холодно.
А 1934 року на вулиці радянських міств'їхали ЗІС-8, створені на базі вантажівки ЗІС-5, які стали першими вітчизняними масовими автобусами.
Вони мали 21 місце для сидіння, збільшений салон дозволяв провозити також 8–10 стоячих пасажирів. 73-сильний двигун розганяв автобус до 60 км/год, що було достатньо для міського транспорту.
За кресленнями заводу ЗІС-8 випускали у Ленінграді, Києві, Харкові, Ростові-на-Дону, Тулі, Калузі, Тбілісі та інших містах, монтуючи кузови на готові шасі. До кінця 30-х ЗІС-8 були основою автобусного парку Москви. Вони ж стали першими радянськими автобусами, які випускалися на експорт: 1934 року партія із 16 машин пішла до Туреччини.
А ще на базі ЗІС-8 випускали спеціальні фургони для роботи в межах міста: хлібовози, рефрижератори. До речі, у відомому серіалі «Місце зустрічі змінити не можна» у ролі міліцейського автобуса на прізвисько «Фердинанд» виступив саме ЗІС-8.
ЗІС-16
Навесні 1938 року почався випуск нової моделі: на тій же базі, проте з 85-сильним двигуном, збільшеним салоном на 27 сидінь і округлими формами корпусу. Вона отримала назву ЗІС-16. Розвиток автобусного сполученняйшло наростаючими темпами - 1940 року вони перевезли понад шістсот мільйонів пасажирів.Під час війни більшість автобусів були мобілізовані на фронт, де їх використовували як штабні та санітарні автобуси, а також - пересувні радіостанції. А ті, що продовжували працювати на міських маршрутах, за умов нестачі палива частково перейшли на газ.
Він вироблявся з торфу чи дерев'яних чурок у газогенераторних установках, які встановлювалися на спеціальних візках і котилися за автобусами як причепи. Однієї «заправки» вистачало саме на маршрут, після чого на кінцевій зупинці водій знову підкидав у газогенератор дрова.
Новий час – нові автобуси
З поверненням до мирного життяв повоєнні рокизнадобився і новий міський транспорт.
ЗІС-155
Дуже оригінальною, повною технологічних нововведень була одна з перших повоєнних моделей - ЗІС-154, що випускався з 1947 по 1950 рік. Корпус без звичного пасажирам капота, незвичайного для тих часів форми, великий салон (34 сидіння).
Його кузов виконувався не з дерева, і навіть не з жерсті, а з алюмінію - що було для тих часів справжньою сенсацією. Крім того, він оснащувався дизель-електричною силовою установкою (110 к.с.), яка забезпечувала високу плавність ходу. Пасажирів здивувало спочатку й те, що автобус рухався без звичних ривків і захлинання двигуна, ніби плив над дорогою.
ЗІС-154
Через два роки на зміну йому прийшов більш простий і дешевий побратим - автобус ЗІС-155. На метр скоротилася довжина салону, до двадцяти восьми – кількість сидінь, простий карбюраторний двигун розвивав 95 л.с. Проте дешевизна цих машин, що випускалися з 1949 по 1957 рік, дозволила швидко оновити застарілий довоєнний парк.
Незамінний ЛіАЗ
1958 року у зв'язку зі спеціалізацією автозаводу ім. Ліхачова на випуску вантажних машин було прийнято ухвалу про переведення виробництва автобусів із ЗІЛу на Лікінський машинобудівний завод (ЛіМЗ), який з цього часу став називатися Лікінським автобусним заводом – ЛіАЗ.
У січні 1959 року до дня відкриття ХХI з'їзду КПРС із заводських воріт вийшли дві перші машини ЛіАЗ-158.
На такому мені довелося поїздити, але в досить ранньому дитинстві. Можна додати ще пару слів про модель ЗіЛ-159, що не відбулася, з заднім розташуванням двигуна (прогресивнішим за розважуванням і компонуванням салону, ніж у 677-ї моделі).
потім була спроба вибрати російський Ікарус:
Проектування цього автобуса ЛіАЗ вів разом із КБ автобусів НАМІ. Незважаючи на те, що жодних аналогічних автобусів на той час у Радянському Союзі не випускалося, та й імпорт зчленованих «Ікарусів» розпочався лише у 1967 році, ЛіАЗ-5Е-676 так і не з'явився на вулицях Москви, для яких головним чином і розроблявся.
Після ряду випробувань єдиний зроблений автобус канув у небуття. А, у 64-му чи 65-му ходили в Москві не зчленовані, а звичайні 158-ті з причепом - укороченим на пару секцій автобусним кузовом без мотора. Нічого про них не можу знайти. Втім, і зникли досить швидко.
Декілька таких причепів 2ПН-4 вироблено заводом «Аремкуз».
Наступна конструкція була успішною. ЛіАЗ-677 став масовим автобусом для міських та приміських. пасажирських перевезень. Автобус для народу. Фолькбус. Новизна була у застосуванні гідропідсилювача керма та автоматичної коробки передач.
Проектування нового міського автобуса ЛіАЗ-677 розпочалося у 1962 році. У процесі використовувалися напрацювання конструкторів ЗіЛу (Заводу імені Лихачова) та ЛАЗу (Львівського автобусного заводу) – двох виробничих об'єднань, які мали на той момент найбільший досвідконструювання та виробництва автобусів великого класу.
Наступного року новий автобус було представлено Держкомісії з автоматизації та механізації при РМ СРСР, яка дала йому позитивну оцінку. Влітку 1964 року 2 досвідчені автобуси нової моделі пройшли випробування на гірських дорогах на околицях Сочі. На наступний рік випробування продовжилися в лабораторіях, а також відбувся пробіг за маршрутом Москва – Харків – Новосибірськ – Сочі – Тбілісі – Єреван – Орджонікідзе – Москва.
Протягом 1967 р. було випущено дослідно-промислові партії автобусів. Один автобус із цієї партії було відправлено на ВДНГ СРСР, де демонструвався у павільйоні «Машинобудування». За створення автобуса ЛіАЗ-677 велика групапрацівників заводу було нагороджено медалями Виставки. На початку наступного рокузавод розпочав серійне виробництво.
Він отримав низку медалей виставок, був визнаний однією з найкращих автобусіврадянського виробництва - але пасажири все одно були незадоволені. По-перше, у ньому було лише 25 (пізніше 40) сидячих місць, через що між пасажирами, бувало, виникали всілякі суперечки, а також нарікання на адресу конструкторів – мовляв, невже не могли зайве сидіння поставити? Адже в результаті автобус вийшов здебільшого для проїзду стоячи.
По-друге, за розрахункової місткості 110 пасажирів, у нього могло набитися до 250 - особливо в години пік. Причому лише на сходах умудрялися розміститися до десяти людей! Ну, а по-третє, автобус розвивав невелику швидкість, особливо якщо йшов у гору або перевантажений. За влучним зауваженням пасажирів - наче його воли тягли. Хоча паливо споживав з великим апетитом: до 45 літрів на 100 км у міському циклі руху!
Безрозмірна місткість ЛіАЗ-677, який завжди могли поміститися ще кілька пасажирів, і була його головною гідністю. Це дуже здорово розвантажувало маршрути, та й громадяни, що спізнюються, завжди могли застрибнути навіть у битком набитий автобус - благо його двері зі слабким пневматичним механізмом можна було відкрити рукою і без особливих зусиль.
У 1978 році ЛіАЗ-677 був модернізований і отримав позначення ЛіАЗ-677М. Зміни торкнулися головним чином обробки салону і зовнішнього оформлення кузова (з'явилися бампери, стельові люки, нові світлові прилади). На початку 1980-х років автобуси стали фарбуватися в жовтий колір. І ще більше 15 років ЛіАЗ-677М випускався заводом без серйозних змін.
Черговий катафалк
«Будь проклятий той день, коли я сів за бублик цього пилососа!» І лише конструктори Горьківського та Курганського заводів продовжували консервативно дотримуватись довоєнних стандартів, випускаючи невеликі автобуси на базі вантажівок. Непоказні на вигляд, вони були дуже затребувані - їх охоче купували підприємства, колгоспи, школи.
Підвезти працівників (що було зручніше, ніж їхати на лавках у вантажівці з написом «люди»), з'їздити з бухгалтером до банку чи із завгоспом на склад, відвезти учнів на районний огляд – усіх їхніх функцій не перерахувати. І одна з них, дуже сумна – служити як імпровізований катафалка.
Оскільки справжніх катафалків у СРСР практично не було, то для таких цілей зазвичай використовували автобус, який надавало підприємство, де працював покійний або його родичі. Труну з покійним заносили в салон через кормові двері і ставили на проході, а родичі сідали поруч.
Ці автобуси ведуть свій рід від ГАЗ-03-30, який конструктори Горьківського автозаводу випустили в 1933 році на базі знаменитої півторки - вантажівки ГАЗ-АА. Прототипом його кузова послужив шкільний автобусамериканської компанії Ford. Це була невелика машина, з дерев'яним, обшитим залізним листом кузовом, і салоном на 17 місць.
Автобус мав три двері: водійські, передні праві для пасажирів і кормові, тоді розраховані не для завантаження трун, а для екстреної евакуації живих пасажирів. Таке компонування, як і форма корпусу, а також традиція випускати ці автобуси на базі вантажівок ГАЗ, зберігалася протягом півстоліття. Як його модифікації випускалися санітарні автобуси ГАЗ-55, пересувні майстерні та лабораторії, а також військовий тривісний варіант моделі ГАЗ-05-193.
ГАЗ-651
У 1949 році на базі повоєнної вантажівки ГАЗ-51 створили нові машини, що одержали позначення ГАЗ-651. Їхній салон став трохи просторішим і вміщував уже 19 місць, а новий 80-сильний двигун розганяв машину до 70 км/год.У 1950 році, у зв'язку з переходом заводу на виготовлення кузовів для спеціальних вантажних автомобілів, Виробництво автобусів вирішили перенести - спочатку на Павловський, а потім на Курганський автобусний завод (КАвЗ), де він отримав позначення КАВЗ-651. Там його випуск уже обчислювався десятками тисяч.
Наступну модель, КАВЗ-685, запустили в 1971 році на базі вантажівки ГАЗ-53. перегородкою. Різко збільшилася потужність: новий двигун видавав 120 л.с і розганяв автобус до 90 км/год.
Невтомні «пазики»
Велику допомогу міському та сільському населеннюпринесли невеликі, але місткі та моторні автобуси Павлівського автобусного заводу (ПАЗ).
«Пазики» пробиралися через люті морози Якутії, експортувалися до країн Азії та Африки, де успішно працювали у найважчому кліматі та без належного сервісу.
Сам завод був заснований у 1930 році, але понад двадцять років займався випуском інструменту та кузовної арматури.
ПАЗ653І тільки в 1952 році з його нового конвеєра зійшов ПАЗ-651 (він же ГАЗ-651).
Конструктори заводу вирішили змінити застарілу формукузова, заодно дещо розширити салон за рахунок перенесення місця водія вперед (зліва від двигуна) - так у 1958 році народився ПАЗ-652. У ньому з'явився задній вихід для пасажирів, причому обидві двері-гармошки відчинялися тепер автоматично.
Місткість збільшилася до 37 осіб, у салоні розмістилися 23 посадкові місця. Недоліком залишалися надто маленькі вікна, що давали в салон обмаль світла - що вирішили компенсувати додатковими віконцями на згині кузова між стінкою та дахом.
У 1968 році на конвеєр стала нова модель автобуса, ПАЗ-672. Її відрізняв потужніший двигун (115 к.с.), нова ходова частина, трохи додалося місця для стоячих пасажирів.
Ця модель, з невеликими змінами, Випускалася до 1989 року. "Пазики" стали основним громадським транспортом приміських і міжсільських маршрутів - там на їхніх плечах лежало 80% перевезень.
Угорська іномарка
Чималу частину радянського автобусного парку (імпортовано 143 000 машин) займали угорські «Ікаруси» - мабуть, найпопулярніші та найкомфортніші машини 70-80-х років. Про їхню популярність говорить хоча б такий факт: це був єдиний автобус, який здалеку дізнавалися навіть маленькі діти, які вигукували: «Ікарус» їде!». А ось у марках вітчизняних автобусів розбиралися не всі.Львівський довгожитель
21 травня 1945 року було засновано Львівський автобусний завод (ЛАЗ) – і почалася грандіозна будова. Спочатку завод випускав допоміжне обладнання, а потім на ньому хотіли розпочати випуск ЗІС-155 Однак було прийнято остаточне рішеннярозробити власну модель автобуса.
В її основу лягли останні вітчизняні та західні напрацювання, зокрема автобусів «Мерседес Бенц 321» та «Магірус». І вже 1956 року було випущено перший львівський автобус ЛАЗ-695.
Перша модифікація автобуса мала дах зі скляними заокругленими краями. Щоправда, влітку, у спеку, це створювало в салоні зрозумілі незручності.
Тому скла вже за два роки прибрали. Зате з'явилися «козирок» над лобовим склом і широкий повітрозабірник на задній частині даху - повітря, що подавало в моторний відсік, розташований під задніми сидіннями.
З 1973 року модель отримала індекс Н:
ЛАЗ-695 зміг протриматися на конвеєрі цілих сорок шість років, що можна назвати рекордом. Причому, після припинення виробництва на ЛАЗі, його ще кілька років дрібними партіями збирали на кількох українських підприємствах. За цей час на трасу виїхали понад триста тисяч львівських автобусів!
Крім того, був широко поширений ЛАЗ 697/699:
Продовжимо розпочатий торік цикл, присвячений історіїміського громадського транспорту. На тлі поширення в останній третині XIX століття парових трамваїв здавалося б цілком закономірним одночасний вихід на міські маршрути не тільки рейкових, а й безрейкових парових екіпажів. Однак із низки причин цього не сталося. Наскільки мені відомо, аж до кінця позаминулого століття налагодити більш-менш регулярний рухмеханічних омнібусів вдалося тільки в Единбурзі, а всі інші спроби закінчилися провалом чи забороною, на кшталт ініціативи Річарда Даджена .
Головною причиноютакого фіаско був, на мій погляд, закарканий консерватизм мислення, найяскравішим прикладомякого був так званий "Локомотивний акт", він же - "Акт про червоний прапор", ухвалений британським парламентом у 1865 році. Цей феноменально безглуздий закон обмежував швидкість руху по міських вулицях безрейкових механічних екіпажів двома милями на годину, тобто швидкістю пішохода, що повільно бреде. До того ж перед кожним таким екіпажем мала крокувати людина з червоним прапором і гучними криками попереджати всіх зустрічних про небезпеку.
В результаті розробка автомобілів у найбільш промислово розвиненому регіоні світу застигла більш ніж на 30 років, оскільки експлуатація їх з такими обмеженнями не мала жодного сенсу і перетворювалася на посміховисько. На щастя для шотландців, ними "Локомотивний акт" не поширювався. Закономірним наслідком цього закону, скасованого лише 1896 року, стала втрата Англією статусу світового лідера автомобілебудування і його до Франції, та був - до США.
Але й у Франції теж не все було гладко. Коли винахідник Амадей Болле в 1873 році звернувся до паризького муніципалітету з проханням дозволити їзду містом парових омнібусів, йому відповіли відмовою на тій підставі, що створений ним віз нібито занадто небезпечний, хоча ніяких надзвичайних подій і нещасних випадків, пов'язаних.
Тим не менш, ентузіасти в різних країнахпродовжували будувати парові автомобілі, створивши чимало цікавих зразків. Частина була представлена у цій фотопідбірці, а ось ще кілька тих, хто не ввійшов до попередніх публікацій:
Французький паровий омнібус "Обессант" Амадея Болле, побудований та випробуваний у 1873 році. На ньому стояли два двоциліндрові V-подібні. парових двигунаіз ланцюговими приводами на задні колеса, що дозволяли машині перевозити 12 осіб зі швидкістю до 40 км/год.
Він же в експозиції Паризького музею мистецтв та ремесел.
У 1878 році Болле побудував ось такий мальовничий паровик "Манселль" на залізних колесах зі шкіряними ободами, який він припускав використовувати як "механічний візник", тобто таксі. Ця машина вважається першим у світі комерційно успішним автомобілем, оскільки її творцеві вдалося зробити, а головне - продати 50 екземплярів, проте як громадський транспорт вона не застосовувалася.
Французький чотиримісний паромобіль "Ді Діон-Бутон" 1885 року - ще один прототип парового таксі.
Паровий автобус тієї ж фірми зразка 1896 року.Табличка з цифрою на борту – це не номер маршруту, а номер, під яким машина брала участь у автопробігу.
Самохідний омнібус фірми "Серполь". У 1890-х роках ця компанія була провідним виробником пасажирських парових екіпажів у Франції та, мабуть, у всій Європі. Однак усі її парові автобуси залишилися лише у прототипах і жоден із них не зберігся до наших днів.
UPD. Мене тут виправили, що це не "Серполле", а ще один "де Діон-Бутон". А паровий омнібус "Серполь" виглядав ось так.
Паровий "мікроавтобус", який брав участь у Паризькому авторалі 1898 року.
Паровий вантажопасажирський автопоїзд, випущений 1897 року фірмою Liquid Fuel Engineering Company з острова Уайт. Серійно не будувався. Причіпний пасажирський вагон вміщував 20 людей.
Семимісцевий паровий автомобіль англійця Томаса Річардсона, збудований невдовзі після скасування "Локомотивного акту". Його грубувато-непоказний вигляд і досить примітивна конструкція (немає навіть ресор) наочною ілюстрацієювикликаного цим актом багаторічного застою у британському автомобілебудуванні.
Перший шведський паровий автомобіль, побудований у 1894 році, який міг би використовуватися як маршрутне таксі, але не зацікавив перевізників.
Подібно до поняття гравітаційної масиТіло в механіці Ньютона, поняття заряду в електродинаміці є первинним, основним поняттям.
Електричний заряд - це фізична величина, Що характеризує властивість частинок або тіл вступати в електромагнітні силові взаємодії
Електричний заряд зазвичай позначається буквами qабо Q.
Сукупність всіх відомих експериментальних фактів дозволяє зробити такі висновки:
Існує два роду електричних зарядів, умовно названих позитивними та негативними.
Заряди можуть передаватися (наприклад, при безпосередньому контакті) від тіла до іншого. На відміну від маси тіла, електричний заряд не є невід'ємною характеристикою даного тіла. Одне і те ж тіло в різних умовахможе мати різний заряд.
Одноіменні заряди відштовхуються, різноіменні – притягуються. У цьому також виявляється принципова відмінність електромагнітних силвід гравітаційних. Гравітаційні силизавжди є силами тяжіння.
Одним із фундаментальних законів природи є експериментально встановлений закон збереження електричного заряду .
В ізольованій системі алгебраїчна сума зарядів усіх тіл залишається постійною:
|
q 1 + q 2 + q 3 + ... +qn= Const. |
Закон збереження електричного заряду стверджує, що у замкнутої системитіл не можуть спостерігатися процеси народження чи зникнення зарядів лише одного знака.
З сучасної точки зору носіями зарядів є елементарні частки. Усі звичайні тіла складаються з атомів, до складу яких входять позитивно заряджені протони, негативно заряджені електрони та нейтральні частки - нейтрони. Протони та нейтрони входять до складу атомних ядер, електрони утворюють електронну оболонкуатомів. Електричні заряди протона і електрона за модулем точно однакові і рівні елементарному заряду e.
У нейтральному атомі число протонів у ядрі дорівнює числу електронів в оболонці. Це число називається атомним номером . атом даної речовиниможе втратити один чи кілька електронів чи придбати зайвий електрон. У цих випадках нейтральний атомперетворюється на позитивно або негативно заряджений іон.
Заряд може передаватися від одного тіла до іншого лише порціями, що містять цілу кількість елементарних зарядів. Таким чином, електричний заряд тіла - дискретна величина:
Фізичні величини, які можуть приймати лише дискретний рядзначень, називаються квантованими . Елементарний заряд eє квантом ( найменшою порцією) Електричного заряду. Слід зазначити, що в сучасної фізикиелементарних частинок передбачається існування так званих кварків - частинок з дробовим зарядом і проте, у вільному стані кварки досі спостерігати не вдалося.
У звичайних лабораторних дослідівдля виявлення та вимірювання електричних зарядів використовується електрометр ( або електроскоп) - прилад, що складається з металевого стрижнята стрілки, яка може обертатися навколо горизонтальної осі(Рис. 1.1.1). Стрижень із стрілкою ізольований від металевого корпусу. При зіткненні зарядженого тіла зі стрижнем електрометра електричні заряди одного знака розподіляються по стрижню та стрілці. Сили електричного відштовхування викликають поворот стрілки на деякий кут, яким можна судити про заряд, переданому стрижню електрометра.
Електрометр є досить грубим приладом; він дозволяє досліджувати сили взаємодії зарядів. Вперше закон взаємодії нерухомих зарядівбув відкритий французьким фізиком Шарлем Кулоном у 1785 р. У своїх дослідах Кулон вимірював сили тяжіння та відштовхування заряджених кульок за допомогою сконструйованого ним приладу - крутильних ваг (рис. 1.1.2), що відрізнялися надзвичайно високою чутливістю. Так, наприклад, коромисло терезів поверталося на 1° під дією сили порядку 10 -9 Н.
Ідея вимірів ґрунтувалася на блискучій здогадці Кулона про те, що якщо заряджена кулька привести в контакт з такою самою незарядженою, то заряд першого розділиться між ними порівну. Таким чином, був вказаний спосіб змінювати заряд кульки в два, три і т.д. У дослідах Кулона вимірювалася взаємодія між кульками, розміри яких набагато менші за відстань між ними. Такі заряджені тіла прийнято називати точковими зарядами.
Точковим зарядом називають заряджене тіло, розмірами якого в умовах даного завдання можна знехтувати.
На підставі численних дослідів Кулон встановив такий закон:
Сили взаємодії нерухомих зарядів прямо пропорційні добутку модулів зарядів і обернено пропорційні квадрату відстані між ними:
Сили взаємодії підпорядковуються третьому закону Ньютона:
Вони є силами відштовхування при однакових знакахзарядів і силами тяжіння при різних знаках(Рис. 1.1.3). Взаємодія нерухомих електричних зарядів називають електростатичним або кулонівським взаємодією. Розділ електродинаміки, що вивчає кулонівську взаємодію, називають електростатикою .
Закон Кулона є справедливим для точкових заряджених тіл. Практично закон Кулона добре виконується, якщо розміри заряджених тіл набагато менші за відстань між ними.
Коефіцієнт пропорційності kу законі Кулона залежить від вибору системи одиниць. У Міжнародній системі СІ за одиницю заряду прийнято кулон(Кл).
Кулон - це заряд, що проходить за 1 с через поперечний перерізпровідника при силі струму 1 А. Одиниця сили струму (Ампер) у СІ є поряд з одиницями довжини, часу та маси основною одиницею виміру.
Коефіцієнт kу системі СІ зазвичай записують у вигляді:
Де 
- електрична постійна
.
У системі СІ елементарний заряд eдорівнює:
Досвід показує, що сили кулонівської взаємодії підпорядковуються принципу суперпозиції:
Якщо заряджене тіло взаємодіє одночасно з декількома зарядженими тілами, то результуюча сила, що діє на дане тілодорівнює векторній сумі сил, що діють на це тіло з боку всіх інших заряджених тіл.
Рис. 1.1.4 пояснює принцип суперпозиції з прикладу електростатичного взаємодії трьох заряджених тіл.
Принцип суперпозиції є фундаментальним закономприроди. Однак його застосування вимагає певної обережності, у тому випадку, коли мова йдепро взаємодію заряджених тіл кінцевих розмірів (наприклад, двох провідних заряджених куль 1 і 2). Якщо до системи з двох заряджених куль піднсти третю заряджену кулю, то взаємодія між 1 і 2 зміниться через перерозподілу зарядів.
Принцип суперпозиції стверджує, що при заданому (фіксованому) розподілі зарядівна всіх тілах сили електростатичної взаємодії між будь-якими двома тілами не залежать від інших заряджених тіл.
Припущення про те, що будь-який електричний заряд, що спостерігається в експерименті, завжди кратний елементарному, було висловлено Б. Франкліном в 1752 р. Завдяки дослідам М. Фарадея з електролізу величина елементарного заряду була обчислена в 1834 р. На існування елементарного електричного заряду також вказав у 1874 р. англійський вчений Дж. Стоні. Він увів у фізику поняття «електрон» і запропонував спосіб обчислення значення елементарного заряду. Вперше експериментально елементарний електричний заряд було виміряно Р. Міллікеном у 1908 р.
Електричний заряд будь-якої мікросистеми та макроскопічних тіл завжди дорівнює алгебраїчній суміелементарних зарядів, що входять до системи, тобто цілого кратного від величини е(Або нулю).
Встановлене на даний час значення абсолютної величиниелементарного електричного заряду складає е= (4, 8032068 0, 0000015). 10 -10 одиниць СДСЄ, або 1,60217733. 10-19 Кл. Обчислена за формулою величина елементарного електричного заряду, виражена через фізичні константи, дає значення елементарного електричного заряду: e= 4, 80320419 (21). 10 -10 або: е = 1, 602176462 (65) . 10-19 Кл.
Вважається, що цей заряд дійсно елементарний, тобто він не може бути розділений на частини, а заряди будь-яких об'єктів є цілими кратними. Електричний заряд елементарної частки є її фундаментальною характеристикою і залежить від вибору системи відліку. Елементарний електричний заряд точно дорівнює величиніелектричного заряду електрона, протона і багатьох інших заряджених елементарних частинок, які цим є матеріальними носіями найменшого заряду у природі.
Існує позитивний та негативний елементарний електричний заряд, причому елементарна частка та її античастка мають заряди протилежних знаків. Носієм елементарного негативного зарядує електрон, маса якого me= 9, 11. 10-31 кг. Носієм елементарного позитивного зарядує протон, маса якого mp= 1, 67. 10-27 кг.
Факт, що електричний заряд зустрічається у природі лише як цілого числа елементарних зарядів, можна назвати квантуванням електричного заряду. Багато заряджених елементарних частинок мають заряд е -або е+(Виняток - деякі резонанси із зарядом, кратним е); частинки з дробовими електричними зарядами не спостерігалися, однак у сучасної теоріїсильної взаємодії - квантової хромодинаміки - передбачається існування частинок - кварків - із зарядами, кратними 1/3 е.
Елементарний електричний заряд може бути знищений; цей факт становить зміст закону збереження електричного заряду на мікроскопічному рівні. Електричні заряди можуть зникати та виникати знову. Однак завжди виникають або зникають два елементарного зарядупротилежних знаків.
Розмір елементарного електричного заряду є константою електромагнітних взаємодійі входить до всіх рівнянь мікроскопічної електродинаміки.
Елементарний електричний заряд елементарний електричний заряд
(е), мінімальний електричний заряд, позитивний або негативний, величина якого е≈4,8·10 -10 одиниць СГСЕ, або 1,6·10 -19 Кл. Майже всі заряджені елементарні частинки мають заряд + еабо - е(Виняток - деякі резонанси із зарядом, кратним е); частинки з дробовими електричними зарядами не спостерігалися, однак у сучасній теорії сильної взаємодії – квантової хромодинаміки – передбачається існування кварків – частинок із зарядами, кратними 1/3 е.
ЕЛЕМЕНТАРНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ЗАРЯДЕЛЕМЕНТАРНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ЗАРЯД ( е), мінімальний електричний заряд, позитивний або негативний, рівний величинізаряду електрона.
Припущення про те, що будь-який електричний заряд, що спостерігається в експерименті, завжди кратний елементарному, було висловлено Б. Франкліном. (див.ФРАНКЛІН Бенджамін) 1752 р. Завдяки дослідам М. Фарадея (див.ФАРАДЕЙ Майкл)по електролізу величина елементарного заряду було обчислено 1834 р. На існування елементарного електричного заряду також вказав 1874 р. англійський вчений Дж.Стоні. Він увів у фізику поняття «електрон» і запропонував спосіб обчислення значення елементарного заряду. Вперше експериментально елементарний електричний заряд було виміряно Р. Міллікеном (див.МІЛІКЕН Роберт Ендрус) 1908 р.
Матеріальними носіями елементарного електричного заряду у природі є заряджені елементарні частинки (див.ЕЛЕМЕНТАРНІ ЧАСТИНИ).
Електричний заряд (див.ЕЛЕКТРИЧНИЙ ЗАРЯД)будь-який мікросистеми і макроскопічних тіл завжди дорівнює сумі алгебри елементарних зарядів, що входять в систему, тобто цілому кратному від величини е (або нулю).
Встановлене нині значення абсолютної величини елементарного електричного заряду (див.ЕЛЕМЕНТАРНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ЗАРЯД)становить е = (4,8032068 0,0000015). 10 -10 одиниць СДСЄ, або 1,60217733. 10-19 Кл. Обчислена за формулою величина елементарного електричного заряду, виражена через фізичні константи, дає значення елементарного електричного заряду: e = 4,80320419(21) . 10 -10, або: е = 1,602176462 (65). 10-19 Кл.
Вважається, що цей заряд дійсно елементарний, тобто він не може бути розділений на частини, а заряди будь-яких об'єктів є цілими кратними. Електричний заряд елементарної частки є її фундаментальною характеристикою і залежить від вибору системи відліку. Елементарний електричний заряд точно дорівнює величині електричного заряду електрона, протона і багатьох інших заряджених елементарних частинок, які є матеріальними носіями найменшого заряду у природі.
Існує позитивний та негативний елементарний електричний заряд, причому елементарна частка та її античастка мають заряди протилежних знаків. Носієм елементарного негативного заряду є електрон маса якого me = 9,11 . 10-31 кг. Носієм елементарного позитивного заряду є протон, маса якого mp = 1,67. 10-27 кг.
Факт, що електричний заряд зустрічається у природі лише як цілого числа елементарних зарядів, можна назвати квантуванням електричного заряду. Майже всі заряджені елементарні частинки мають заряд е - або е + (виняток - деякі резонанси із зарядом, кратним е); частинки з дробовими електричними зарядами не спостерігалися, однак у сучасній теорії сильної взаємодії – квантової хромодинаміки – передбачається існування частинок – кварків – із зарядами, кратними 1/3 е.
Елементарний електричний заряд може бути знищений; цей факт становить зміст закону збереження електричного заряду на мікроскопічному рівні. Електричні заряди можуть зникати та виникати знову. Однак завжди виникають або зникають два елементарні заряди протилежних знаків.
Величина елементарного електричного заряду є константою електромагнітних взаємодій і входить до всіх рівнянь мікроскопічної електродинаміки.
