Zakon o ohranitvi električnega naboja
Karkoli se zgodi na svetu, v vesolju obstaja določen skupni električni naboj, katerega velikost vedno ostane nespremenjena. Tudi če naboj iz nekega razloga preneha obstajati na enem mestu, bo zagotovo končal na drugem mestu. To pomeni, da naboj ne more izginiti za vedno.
To dejstvo je ugotovil in raziskal Michael Faraday. Nekoč je v svojem laboratoriju postavil ogromno votlo kovinsko kroglo, na zunanjo površino katere je priključil ultra občutljiv galvanometer. Velikost krogle je omogočila, da je vanjo postavljen cel laboratorij.
In tudi Faraday. V žogico je začel prinašati najrazličnejšo električno opremo, ki jo je imel na razpolago, nato pa začel eksperimentirati. Ko je bil v krogli, je začel drgniti steklene palice s krznom, zagnati elektrostatične stroje itd. Toda ne glede na to, kako močno se je Faraday trudil, se naboj žoge ni povečal. Znanstveniku nikakor ni uspelo ustvariti naboja.
In to razumemo, ker ko stekleno palico podrgnete s krznom, čeprav dobi palica pozitiven naboj, dobi krzno takoj negativen naboj za enako količino, vsota naboja na krznu in palici pa je nič. .
Galvanometer zunaj krogle bi zagotovo odražal dejstvo spremembe naboja, če bi se v Faradayevem laboratoriju pojavil "dodaten" naboj, vendar se ni zgodilo nič takega. Polna napolnjenost je shranjena.
Še en primer. Nevtron je sprva nenabit delec, vendar lahko nevtron razpade na proton in elektron. In čeprav je sam nevtron nevtralen, to je njegov naboj enak nič, delci, ki nastanejo kot posledica njegovega razpada, nosijo električne naboje nasprotnega predznaka in enakega števila. Skupni naboj vesolja se ni prav nič spremenil, ostaja nespremenjen.
Drug primer sta pozitron in elektron. Pozitron je antidelec elektrona, ima nasprotni naboj kot elektron in je v bistvu zrcalna slika elektrona. Ko se elektron in pozitron srečata, se medsebojno izničita, ko se rodi gama-kvant (elektromagnetno sevanje), vendar skupni naboj spet ostane nespremenjen. Velja tudi obraten proces (glej sliko zgoraj).
Zakon o ohranitvi električnega naboja je formuliran takole: algebraična vsota nabojev električno zaprtega sistema se ohrani. Ali takole: pri vsaki interakciji teles njihov skupni električni naboj ostane nespremenjen.
Spremembe električnega naboja v delih (kvantizirano)
Električni naboj ima nenavadno lastnost - vedno se spreminja po delih. Razmislite o nabitem delcu. Njegov naboj je lahko na primer en del naboja ali dva dela naboja, minus en ali minus dva dela.Elementarni (najmanjši dejansko obstoječi dolgoživi delci) negativni naboj ima elektron.
Naboj elektrona je 1,602 176 6208 (98) x 10-19 Obesek. Ta količina naboja je najmanjši del (kvant električnega naboja). Majhni delci električnega naboja se lahko premikajo v različnih količinah z enega mesta v prostoru na drugega, vendar je skupni naboj vedno in povsod ohranjen in se načeloma lahko meri kot število teh drobnih kosov.
Električni naboji so viri električnega in magnetnega polja
Omeniti velja, da so električni naboji viri električna in magnetna polja… Zato električni pristop omogoča določitev količine naboja na enem ali drugem njegovem nosilcu. Naboj je tudi merilo interakcije nabitega telesa z električnim poljem. Posledično lahko trdimo, da je elektrika pojav, povezan z naboji v mirovanju (statična elektrika, električno polje) ali v gibanju (tok, magnetno polje).