Električni naboj: razlika između inačica

[[datoteka:Crookes tube two views.jpg|mini|desno|290px|[[Crookesova cijev]] (2 pogleda): na svjetlu i u tami. Struja [[Elektron|elektrona]]i putujupod ravnoutjecajem svisokog lijevenapona strane gdje jenapušta [[katoda|katodu]], nai desnuputuje stranunadesno gdje je [[anoda]] ([[žica]] na dnu cijevi). Elektroni bivaju toliko ubrzani da se nastavljaju gibati i nakon anode dok ne udare u [[cijevfluorescentni zaslon]]i desno). Kao dokaz struje elektrona postavljen je [[Malteški križ]] koji baca sjenu na desnuzaslonu stranustvara cijevisjenu.]]

[[datoteka:EfieldTwoOppositePointCharges.svg|mini|290px|desno|Prikaz [[električno polje|električnog polja]] između dva točkasta naboja. Za pozitivni naboj se uzima da je izvor polja (silnice iz njega izlaze), a za negativni da je njegov ponor. ]]

'''Električni naboj''' ili '''količina elektriciteta''' (oznaka ''q'' ili ''Q'') je [[fizikalna veličina]] koja opisuje temeljno svojstvo [[čestica]] koje uzajamno djeluju električnim [[sila]]ma.<ref>{{Citiranje Određujeweba|url=https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_02.html|title=The seFeynman kaoLectures umnožakon [[električnaPhysics struja|električne struje]]Vol. ''I'' iCh. [[Vrijeme2: (fizika)Basic Physics|vremena]]author=Richard njezina protjecanja ''t'' (protjecanja od vremena ''t<sub>iFeynman|date=|work=|language=|publisher=|accessdate=2020-10-21}}</subref>'' do ''t_f''):

Prvi je [[Tales]] iz Mileta (600 pr. Kr.) pisao da [[jantar]] ([[Grčki jezik|grč]]. ''ἤλεϰτρον'', ''ḗlektron''), kada se [[trenje|tare]], privlači sitne čestice [[tvar]]i, a [[William Gilbert|W. Gilbert]] otkrio je da i druge tvari, a ne samo jantar, imaju ''električno'' svojstvo. Pojavu električnoga odbijanja prvi je 1672. opazio [[Otto von Guericke]], a 1663. konstruirao je prvi elektrostatički stroj na [[trenje]]. Razliku među [[Električni vodič|vodičima]] i [[izolator]]ima otkrio je [[Stephen Gray]]. Francuski kemičar [[Charles François de Cisternay du Fay|C. F. C. du Fay]] utvrdio je 1734. različitost električnog naboja nastalog trljanjem [[staklo|stakla]] od naboja nastalog trljanjem [[smola|smole]], a [[Georg Christoph Lichtenberg|G. Ch. Lichtenberg]] nazvao je pozitivnim električni naboj nastao trljanjem stakla. Oko 1747. [[Benjamin Franklin|B. Franklin]] konstatirao je da se pri trenju stvaraju uvijek jednake količine pozitivnog i negativnog električnog naboja. Istraživanjem [[sila]] koje djeluju među električnim nabojima bavili su se [[Henry Cavendish|H. Cavendish]] i [[Joseph Priestley|J. Priestley]], a zakon o ovisnosti privlačne ili odbojne sile o nabojima i udaljenosti među nabojima, a osnovi pokusa formulirao, [[Charles-Augustin de Coulomb|Ch. A. de Coulomb]], pa se po njemu [[mjerna jedinica]] električnog naboja naziva [[kulon]] (C). Prema  [[Coulombov zakon|Coulombovu zakonu]] sila F koja djeluje između dvaju točkastih električnih naboja ''q₁'' i ''q₂'' razmjerna je produktu obaju naboja, a obrnuto razmjerna kvadratu njihova razmaka ''r'',<ref> '''Coulombov zakon''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=12611] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

:<math>F = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot, q_2}{r^2}</math>.

gdjeOvdje je: ''ε₀'' - [[dielektrična permitivnost vakuuma]]. Sila jednoga naboj na drugi usmjerena je najjačapo unjihovoj [[vakuum]]u,spojnici ate slabijaje uvektor svimte drugimsile, sredstvima:kada su naboji na položajima <refmath>\vec{r}_1</math> '''Coulombovi zakon''',<math>\vec{r}_2</math> [httpjednak<ref>{{Citiranje weba|url=https://www.enciklopedijafeynmanlectures.hrcaltech.edu/natuknicaII_04.aspx?idhtml#Ch4-S2|title=12611]The "HrvatskaFeynman enciklopedija",Lectures Leksikografskion zavodPhysics MiroslavVol. Krleža,II wwwCh.enciklopedija.hr, 2015.4: Electrostatics|author=Richard Feynman|date=|work=|language=|publisher=|accessdate=2020-10-21}}</ref>

:<math>F = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilonvarepsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot, q_2}{|\vec{r^2} = _2-\fracvec{1r}{\varepsilon_r_1|^3} (\cdot \fracvec{1r}{4 _2-\cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}vec{r^2} _1)</math>.

:<math>V(r) = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q}{r}</math>

Električni naboj je karakteristika subatomskih čestica, [[kvantizacija|kvantiziran]] je i izražava se kao višekratnik elementarnog naboja ''e'', gdje taj naboj iznosi približno ''e'' = 1,602176462×10^-19 C i jedna je od osnovnih [[Fizikalne konstante|fizikalnih konstanti]]. [[Elektron]] posljedično ima električni naboj -e, [[proton]] +e, jezgra [[helij]]a +2e i tako dalje. [[Kvark]], ovisno o vrsti, ima dio naboja od &minus;1/3 do +2/3, dok njihovi [[antičestica|antičestični]] ekvivalenti imaju suprotni naboj. Kvarkovi su, međutim, uvijek vezani te do sada nije zapaženo samostalno postojanje čestice s nabojem manjim od jednoga elementarnog naboja.

NeovisnoNaboj o svojstvima, nabojčestice je [[teorija relativnosti|relativističkirelativistička]] invarijantaninvarijanta. To znači da svakaće česticase kojasvakoj imačestici nabojnaboja ''q'', bez obzirauvijek koliko brzo se kreće, ima uvijekmjeriti naboj ''q'', bez obzira na brzinu njenoga kretanja. Ovo je svojstvo eksperimentalno dokazano tako da se pokazalo da je naboj [[atomska jezgra|jezgre]] ''jednog'' atoma helija (dva protona i dva [[neutron]]a vezana zajedno i gibaju se u jezgri velikom brzinom) jednak naboju ''dvije'' [[deuterij]]ske jezgre (jedan proton i jedan neutron spojeni zajedno, ali koje se gibaju puno sporije nego da su bile u jezgri helija).{{Potrebna verifikacija}}

Ukupni električni naboj izoliranog sustava ostajeje konstantan, bez obzira na promjene unutar samog sustava. Ovaj je zakon svojstven svim fizikalno poznatim procesima, (pa čak i u reakcijama u kojima se elementarne čestice nestaju, poništavaju se ili se stvaraju nove).

Klasično, zakon očuvanja naboja može se izvesti iz [[Maxwellove jednadžbe|Maxwellovih jednadžbi]] kao jednadžba kontinuiteta. Općenitije, ukupnaUkupna promjena [[gustoća električnoga naboja|gustoće električnoga naboja]] <math>\rho</math> unutar integracijskog volumena <math>V</math> jednaka je plošnom integralu potoku [[gustoća električne struje|gustoćigustoće električne struje]] <math>J</math> nakroz površini volumenapovršinu <math>S</math> koja zatvara volumen, što je zapravo jednako ukupnoj struji <math>I</math>:,