Ładunek elektryczny

Ładunek elektryczny jest podstawową cechą materii. Wszelka znana jej postać musi występować w w jednym trzech następujących stanów:

może mieć ładunek dodatni (+)
może być obojętne elektrycznie (ładunek zerowy)
może mieć ładunek ujemny (-)

Zarówno dodatnie, jak i ujemne ładunki mogą mieć różne - większe, lub mniejsze - wartości. Najczęściej wartość ładunku oznaczana jest literą q lub Q

Ładunki elektryczne oddziaływują ze sobą siłą elektrostatyczną (patrz Prawo Coulomba), lub (jeśli są w ruchu) siłą magnetyczną.

Jednostka ładunku elektrycznego

Jednostką ładunku elektrycznego jest kulomb (C).

[q] = C

Ładunek jest wielkością skwantowaną

Ładunki znanych w przyrodzie obiektów są "skwantowane", co oznacza, że mogą przyjmować tylko wartości ściśle określone (inaczej mówiąc: nie mogą one jednak pochodzić spomiędzy dwóch najbliższych siebie możliwych wartości). Formułując tę myśl jeszcze inaczej: ładunki występują tylko w ściśle określonych porcjach. Tą najmniejszą porcją ładunku jest tzw. ładunek elementarny, oznaczany najczęściej literą e

Najważniejsze w przyrodzie cząstki mają właśnie ładunki równe (z różnym znakiem) ładunkowi elementarnemu:

elektron - ma ładunek -e
proton - ma ładunek +e
neutron - ma ładunek zero (jak sam nazwa wskazuje jest "neutralny")

Kationy i aniony - ładunki na sposób chemiczny

W elektrochemii ładunki powiązane są jonami. Jon stanowi przekształcony atom, lub cząsteczka, tak że zyskuje on(a) różny od zera ładunek elektryczny. W większości sytuacji jony pojawiają się w elektrolitach (choć spotyka się też jony np. w gazach).

Jony występują w dwóch rodzajach zależnych od znaku ładunku:

kation - jon o dodatnim  (+) ładunku elektrycznym - np. jon wodorowy H+
anion -  jon o ujemnym (-) ładunku elektrycznym - np. jon OH-

Jony w elektrolicie poruszają się w kierunku elektrod. Ich nazwy pochodzą od nazw jonów:

katoda - jest elektrodą ujemną, bo przyciąga (dodatnie) kationy;
anoda - jest elektrodą dodatnią, bo przyciąga (ujemne) aniony.

 

Informacje dodatkowe

Definicja jednostki ładunku elektrycznego odbywa się pośrednio, w oparciu o jednostkę natężenia prądu - amper i jednostkę czasu - sekundę. Więcej informacji na ten temat znajduje się w rozdziale natężenie prądu