Vlastnosti elektrického náboja

Skôr než sa pustíme do polí a vzťahov, potrebujeme si poriadne ujasniť, s čím vlastne pracujeme. Náboj je hlavný hráč celej kapitoly a jeho vlastnosti budeme používať naozaj neustále. Značíme ho písmenom $Q$ a jeho jednotkou je coulomb (C). Sú štyri veci, ktoré o ňom musíš vedieť.

1. Druhy náboja. Existujú dva, kladný a záporný. Platí pri nich jednoduché pravidlo: súhlasné náboje sa odpudzujú, nesúhlasné priťahujú. Z tohto jediného princípu vychádza prakticky všetko ostatné v celej kapitole.

2. Druhá vlastnosť hovorí o tom, ako sa náboj v látke pohybuje, a tu hneď narazíme na to, že nie každá látka sa správa rovnako. Vo vodičoch, čo sú typicky kovy ako meď, hliník či železo, sú valenčné elektróny slabo viazané. Uvoľňujú sa od atómov a voľne sa pohybujú po celom kuse kovu, a práve preto vodiče vedú prúd. V izolantoch, kam patrí sklo, plast alebo guma, sú naopak elektróny pevne viazané k atómom a nemajú kam ísť, takže izolant prúd nevedie. Celý rozdiel medzi vodičom a izolantom je teda len v tom, či sú elektróny voľné, alebo nie.

3. Tretia vlastnosť je deliteľnosť. Náboj sa deliť dá, ale nie donekonečna. Existuje najmenší možný náboj, ktorý voláme elementárny náboj:

   $$e = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\ \mathrm{C}$$

4. Náboj akéhokoľvek telesa je vždy celočíselný násobok tohto čísla, čo zapisujeme:

   $$Q = N \cdot e$$
   ❗️

   Pol elektrónu neexistuje.

5. Štvrtou vlastnosťou je zákon zachovania náboja. V elektricky izolovanej sústave, do ktorej zvonku nemôže prísť ani z nej odísť žiadny náboj, je súčet všetkých nábojov konštantný. Náboj sa nikdy nestratí ani nevyrobí z ničoho, iba sa presúva z jedného miesta na druhé.