Czy kiedykolwiek próbowałeś przecierać włosy plastikową linijką, a następnie trzymać ją blisko rozdartego papieru? Jeśli tego nie zrobisz, kawałki papieru przylgną do linijki jak magnes. Zjawisko to jest związane z elektrycznością statyczną.
Definicja elektryczności statycznej to zbiór ładunków elektrycznych w ustalonej ilości (statyczny) lub nierównowaga ładunku elektrycznego na przedmiotach. Kiedy pocieramy plastikową linijką o włosy, linijka zostaje naładowana ujemnie, podczas gdy włosy stają się naładowane dodatnio. Uwolnienie ładunku podczas pocierania razem dwóch materiałów powoduje ich przepływ lub ładowanie energii elektrycznej.
Ładunek elektryczny to wielkość fizyczna związana z wpływem energii elektrycznej i innych powiązanych elementów w materiale. Neutralizacja ładunków uzyskanych przez pocieranie wskazuje, że ładunki te nie znoszą się nawzajem.
(Przeczytaj także: Dynamiczna energia elektryczna w życiu codziennym)
Benjamin Franklin wprowadził dwa rodzaje ładunków, a mianowicie ładunki dodatnie i ujemne.
W elektryczności statycznej występuje zjawisko przenoszenia ładunku. Podczas tarcia dwóch obiektów o siebie ładunek nie powstaje. Stan naładowania opiera się na przeniesieniu obciążenia. Jeden z obiektów traci elektrony, a drugi zyskuje elektrony. Na przykład podczas pocierania szklanego pręta jedwabiem elektrony są przenoszone lub przenoszone ze szkła na jedwab.
Kiedy dodatnio naładowany obiekt jest zbliżany do neutralnego obiektu, naładowany obiekt przyciąga przeciwny ładunek i odpycha podobny ładunek w tym neutralnym obiekcie. W rezultacie jedna strona neutralnego obiektu (ta, która znajduje się bliżej obiektu naładowanego dodatnio) staje się naładowana ujemnie, podczas gdy druga strona staje się naładowana dodatnio. Ten proces nazywa się ładowaniem indukcyjnym.
Kiedy obiekt naładowany jest w bezpośrednim kontakcie z obiektem neutralnym, ładunek zaczyna przepływać od obiektu naładowanego w kierunku obiektu neutralnego, aż oba będą miały taką samą ilość ładunku lub będą w równowadze. Ten proces nazywa się ładowaniem przez przewodzenie.
W 1909 roku Robert Millikan odkrył, że ładunek elektryczny zawsze występuje jako całkowita wielokrotność liczby podstawowych ładunków „e”.
Współcześnie mówi się, że ładunek elektryczny „q” jest kwantowany, gdzie „q” jest używane jako zmienna ładunku. Ładunek elektryczny pojawia się jako dyskretny „pakiet” i możemy o nim pisać q = n x e, gdzie n jest liczbą całkowitą. W układzie jednostek (SI) jednostka ładunku nazywana jest kulombem i jest symbolizowana przez C.
Wartość podstawowej jednostki opłaty wynosi:
e = 1,602192 × 10–19 C.
