Caj elektrik minimum - cas elektron adalah sama dengan. Caj elektrik dan zarah asas

Sebarang cas elektrik yang diperhatikan secara eksperimen sentiasa merupakan gandaan satu asas- andaian ini dibuat oleh B. Franklin pada tahun 1752 dan seterusnya diuji secara eksperimen berulang kali. Caj asas pertama kali diukur secara eksperimen oleh Millikan pada tahun 1910.

Fakta bahawa cas elektrik berlaku di alam semula jadi hanya dalam bentuk nombor integer cas asas boleh dipanggil kuantisasi cas elektrik. Pada masa yang sama, dalam elektrodinamik klasik persoalan sebab pengkuantitian cas tidak dibincangkan, kerana cas ialah parameter luaran dan bukan pembolehubah dinamik. Penjelasan yang memuaskan mengapa caj mesti dikuantisasi masih belum ditemui, tetapi beberapa pemerhatian menarik telah diperolehi.

Caj elektrik pecahan

Carian berulang untuk objek bebas tahan lama dengan cas elektrik pecahan, yang dijalankan menggunakan pelbagai kaedah dalam jangka masa yang panjang, tidak membuahkan hasil.

Perlu diingat, bagaimanapun, bahawa cas elektrik kuasipartikel mungkin juga bukan gandaan keseluruhan. Khususnya, ia adalah kuasipartikel dengan cas elektrik pecahan yang bertanggungjawab untuk kesan Dewan kuantum pecahan.

Penentuan eksperimen cas elektrik asas

Nombor Avogadro dan pemalar Faraday

Kesan Josephson dan pemalar von Klitzing

Kaedah lain yang tepat untuk mengukur cas asas ialah mengiranya daripada pemerhatian dua kesan mekanik kuantum: kesan Josephson, yang menghasilkan turun naik voltan dalam struktur superkonduktor tertentu, dan kesan Hall kuantum, kesan pengkuantitian rintangan atau kekonduksian Hall. daripada gas elektron dua dimensi dalam medan magnet yang kuat dan pada suhu rendah . Josephson tetap

K J = 2 e h , (\displaystyle K_(\mathrm (J) )=(\frac (2e)(h)),)

di mana h- Pemalar Planck, boleh diukur terus menggunakan kesan Josephson.

R K = h e 2 (\displaystyle R_(\mathrm (K) )=(\frac (h)(e^(2))))

boleh diukur secara terus menggunakan kesan Hall kuantum.

Daripada dua pemalar ini, magnitud cas asas boleh dikira:

e = 2 R K K J . (\displaystyle e=(\frac (2)(R_(\mathrm (K) )K_(\mathrm (J) ))).)

lihat juga

Nota

Caj asas(Bahasa Inggeris). Rujukan NIST tentang Pemalar, Unit dan Ketidakpastian. . Dicapai pada 20 Mei 2016.
Nilai dalam unit SGSE diberikan sebagai hasil pengiraan semula nilai CODATA dalam coulomb, dengan mengambil kira fakta bahawa coulomb adalah sama persis dengan 2,997,924,580 unit SGSE cas elektrik (franklins atau statcoulomb).
Tomilin K. A. Pemalar fizikal asas dalam aspek sejarah dan metodologi. - M.: Fizmatlit, 2006. - P. 96-105. - 368 hlm. - 400 salinan. - ISBN 5-9221-0728-3.
Model topologi preon komposit (pautan tidak tersedia) es.arXiv.org
V.M. Abazov et al.(DØ Kerjasama) (2007). “Diskriminasi eksperimen antara pertuduhan 2 e/3 top quark dan cas 4 e/3 senario pengeluaran quark eksotik.” Surat Semakan Fizikal. 98 (4): 041801.

e - =1.6·10 - 19 Cl (1.9)

Banyak formula elektrik termasuk faktor spatial 4p. Untuk menyingkirkannya dalam formula praktikal penting, hukum Coulomb ditulis dalam bentuk berikut:

Oleh itu (1.11)

Dari (1.12)

e 0 - dipanggil pemalar elektrik.

§6: Teori tindakan jarak dekat. Medan elektrik.

Pengalaman menunjukkan bahawa antara badan bercas elektrik dan bermagnet, serta jasad yang melaluinya arus elektrik, daya yang dipanggil daya elektromagnet atau elektrodinamik bertindak. Mengenai sifat kuasa-kuasa ini, dua sudut pandangan yang bertentangan telah dikemukakan dalam sains. Yang lebih awal daripada mereka (dipanggil teori tindakan jarak jauh) adalah berdasarkan idea tindakan langsung badan pada jarak jauh tanpa penyertaan mana-mana perantara bahan perantaraan. Pada masa yang sama, diandaikan tanpa bukti bahawa tindakan sedemikian berlaku serta-merta, i.e. dengan kelajuan tinggi yang tidak terhingga (v®¥)!? Sudut pandangan yang lebih baru, yang kini diterima dalam fizik, berasal dari idea bahawa interaksi dihantar melalui perantara bahan khas yang dipanggil medan elektromagnet (inilah yang dipanggil teori jarak dekat). Menurut teori ini, kelajuan maksimum perambatan interaksi adalah sama dengan kelajuan cahaya dalam vakum: v=c (c ialah kelajuan cahaya dalam vakum). Teori tindakan jarak jauh mengambil ideanya daripada doktrin graviti sejagat Newton. Kejayaan besar mekanik cakerawala di satu pihak dan kegagalan sepenuhnya untuk menjelaskan punca graviti di sisi lain, telah membawa ramai saintis kepada idea bahawa graviti dan daya elektromagnet tidak memerlukan penjelasan, tetapi adalah "semula" sifat jirim itu sendiri. Dari segi matematik, teori tindakan jarak jauh telah mencapai tahap kesempurnaan yang tinggi berkat karya Laplace, Gaus, Ostrogradsky, Ampere, dan Poissot. Ini diikuti oleh kebanyakan ahli fizik sehingga akhir abad ke-19. Michael Faraday hampir bersendirian dalam mengambil pandangan yang berbeza. Beliau adalah pengasas teori fizikal medan elektromagnet. Menurut teori Faraday, tindakan satu badan ke atas badan yang lain boleh dilakukan sama ada secara langsung apabila bersentuhan, atau dihantar melalui medium perantaraan. Oleh itu, Faraday mengalihkan tumpuan perhatian daripada kajian cas dan arus, yang merupakan objek utama teori tindakan jarak jauh, kepada kajian ruang sekeliling. Ruang ini dengan daya yang bertindak di dalamnya dipanggil medan elektromagnet.

Interaksi elektrik dijalankan mengikut skema berikut:

caj ® medan ® caj,

mereka. setiap cas menghasilkan medan elektrik di sekelilingnya, yang bertindak dengan daya pada semua zarah bercas lain yang terletak di medan ini. Maxwell menunjukkan bahawa interaksi elektromagnet harus merambat pada kelajuan cahaya dalam vakum dengan "3·10 8 m/s. Ini adalah hujah utama yang memihak kepada teori jarak pendek. Kita boleh mengatakan tentang sifat medan elektrik bahawa ia adalah bahan, i.e. wujud dan mempunyai ciri-ciri yang unik kepadanya. Antara sifat terpenting medan elektromagnet adalah seperti berikut:

1. Medan elektrik dijana oleh cas elektrik dan memenuhi semua ruang.

2. Medan elektrik bertindak ke atas cas dengan sedikit daya.

Prinsip superposisi medan. Ketumpatan cas.

Biarkan medan dicipta oleh cas q 1 . Jika untuk titik medan tertentu, yang ditentukan oleh vektor jejari r 12, mengikut undang-undang Coulomb, ambil nisbah

adalah jelas bahawa nisbah ini tidak lagi bergantung kepada cas ujian q 2 dan dengan itu ungkapan di sebelah kanan (1.13) boleh berfungsi sebagai ciri medan yang dicipta oleh cas q 1 . Kuantiti ini dipanggil kekuatan medan elektrik E!

Magnitud voltan medan pada jarak r dari cas q adalah sama dengan

Ketegangan ialah kuantiti vektor. Dalam bentuk vektor ia kelihatan seperti:

Dengan mengambil kira (1.15), hukum Coulomb (1.4) boleh ditulis sebagai:

Daripada (1.17) jelas bahawa kekuatan medan elektrik adalah sama dengan daya yang bertindak positif tunggal caj.

Dimensi ketegangan [E]=H/Kl

Prinsip superposisi

Pengalaman menunjukkan bahawa untuk medan elektrik ia adalah benar prinsip superposisi medan:

Jika - kekuatan medan yang dicipta oleh caj individu pada mana-mana titik dalam ruang, maka keamatan pada titik yang sama ini adalah sama dengan jumlah keamatan.

di mana r i ialah vektor jejari yang diarahkan dari cas q i ke titik cerapan.

Prinsip ini sah sehingga saiz nuklear r~10 - 15 m.

Kami menarik perhatian kepada fakta bahawa dalam (1.18) ketegangan bertambah vektor! Menggunakan formula (1.15) dan (1.18), seseorang boleh mengira kekuatan medan elektrik yang dicipta bukan sahaja oleh cas titik, tetapi juga oleh badan bercas dalam sebarang bentuk.

Ketumpatan cas.

Jika badan yang dicas adalah besar dan tidak boleh dianggap sebagai cas titik, maka untuk mengira keamatan elektrik. bidang badan sedemikian, adalah perlu untuk mengetahui taburan caj di dalam badan ini. Taburan ini dicirikan oleh fungsi yang dipanggil ketumpatan isipadu cas elektrik. A-priory, ketumpatan cas isipadu dipanggil

Taburan caj dianggap diketahui jika fungsi r diketahui = r(x,y,z).

Jika caj terletak di permukaan, maka ketumpatan cas permukaan

Taburan cas ke atas permukaan dianggap diketahui jika fungsi s= s(x,y,z) diketahui.

Jika caj diedarkan di sepanjang garis, maka ketumpatan cas linear, yang menurut definisi ialah:

Taburan cas dianggap diketahui jika fungsi t =t(x,y,z) diketahui.

§8: Garisan medan elektrik. Kekuatan medan cas titik.

Medan elektrik dianggap diketahui jika vektor keamatan pada setiap titik dalam ruang diketahui. Anda boleh menetapkan atau mewakili medan di atas kertas sama ada secara analitik atau grafik menggunakan talian kuasa.

Mari kita senaraikan sifat caj

2. Caj elektrik mempunyai sifat diskret

Caj asas

Elektrik. Syarat kewujudan arus elektrik. Kekuatan semasa dan ketumpatan arus

Arus elektrik ialah pergerakan arah zarah bercas. Telah dipersetujui untuk mempertimbangkan arah pergerakan zarah bercas positif sebagai arah arus elektrik. Untuk kewujudan berterusan arus elektrik dalam litar tertutup, syarat berikut mesti dipenuhi:

Kehadiran zarah bercas percuma (pembawa semasa);

Kehadiran medan elektrik, daya yang bertindak pada zarah bercas, menyebabkan mereka bergerak dengan teratur;

Kehadiran sumber arus di mana daya luar menggerakkan cas bebas terhadap daya elektrostatik (Coulomb).

Ciri kuantitatif arus elektrik ialah kekuatan arus I dan ketumpatan arus j.

Kekuatan semasa ialah kuantiti fizik skalar bersamaan dengan nisbah cas Δq yang melalui keratan rentas konduktor dalam tempoh masa tertentu Δt kepada selang ini:

Unit SI bagi arus ialah ampere (A).

Sekiranya kekuatan arus dan arahnya tidak berubah dari semasa ke semasa, maka arus dipanggil pemalar.

Ketumpatan arus j ialah kuantiti fizik vektor, modulusnya sama dengan nisbah arus I dalam konduktor kepada luas keratan rentas S konduktor:

Unit SI bagi ketumpatan arus ialah ampere per meter persegi (A/m2).

Pembiasan cahaya dalam kanta

Kanta ialah badan lutsinar yang dibatasi oleh dua permukaan melengkung atau melengkung dan rata.

Dalam kebanyakan kes, kanta digunakan yang permukaannya sfera. Kanta dipanggil nipis jika ketebalannya d kecil berbanding dengan jejari kelengkungan permukaannya R1 dan R2. Jika tidak, kanta itu dipanggil tebal. Paksi optik utama kanta ialah garis lurus yang melalui pusat kelengkungan permukaannya. Kita boleh mengandaikan bahawa dalam kanta nipis titik persilangan paksi optik utama dengan kedua-dua permukaan kanta bergabung menjadi satu titik O, dipanggil pusat optik kanta. Kanta nipis mempunyai satu satah utama, biasa pada kedua-dua permukaan kanta dan melalui pusat optik kanta berserenjang dengan paksi optik utamanya. Semua garis lurus yang melalui pusat optik kanta dan tidak bertepatan dengan paksi optik utamanya dipanggil paksi optik sekunder kanta. Sinaran yang bergerak di sepanjang paksi optik kanta (utama dan sekunder) tidak mengalami pembiasan.

Formula kanta nipis:

di mana n21 = n2/n1, n2 dan n1 ialah indeks biasan mutlak bagi bahan kanta dan persekitaran, R1 dan R2 ialah jejari kelengkungan hadapan dan belakang (berbanding dengan objek) permukaan kanta, a1 dan a2 ialah jarak ke objek dan imejnya, diukur dari optik pusat kanta sepanjang paksi optik utamanya.

Nilai itu dipanggil panjang fokus kanta. Titik yang terletak pada paksi optik utama kanta pada kedua-dua belah pusat optik pada jarak yang sama bersamaan dengan f dipanggil fokus utama garisan. Satah yang melalui fokus utama F1 dan F2 kanta berserenjang dengan paksi optik utamanya dipanggil satah fokus kanta. Titik persilangan paksi optik sekunder dengan satah fokus kanta dipanggil fokus sekunder kanta.

Kanta dipanggil menumpu (positif) jika jarak fokusnya f >0. Kanta dipanggil mencapah (negatif) jika jarak fokusnya f<0.

Untuk n2 >n1, kanta pengumpul adalah biconvex, plano-convex dan concave-convex (kanta meniskus positif), menjadi lebih nipis dari tengah ke tepi; kanta mencapah ialah kanta biconcave, plano-concave dan convex-concave (menisci negatif), menebal dari tengah ke tepi. Untuk n2 n1.

hipotesis Planck. Foton dan sifatnya. Dualiti gelombang-zarah

Hipotesis Planck ialah hipotesis yang dikemukakan pada 14 Disember 1900 oleh Max Planck, yang menyatakan bahawa semasa sinaran haba tenaga dipancarkan dan diserap bukan secara berterusan, tetapi dalam kuantiti (bahagian) yang berasingan. Setiap bahagian kuantum tersebut mempunyai tenaga yang berkadar dengan frekuensi ν sinaran:

di mana h atau ialah pekali perkadaran, kemudian dipanggil pemalar Planck. Berdasarkan hipotesis ini, beliau mencadangkan terbitan teori tentang hubungan antara suhu badan dan sinaran yang dipancarkan oleh badan ini - formula Planck.

Hipotesis Planck kemudiannya disahkan secara eksperimen.

Perumusan hipotesis ini dianggap sebagai detik kelahiran mekanik kuantum.

Foton ialah bahan, zarah neutral elektrik, kuantum medan elektromagnet (pembawa interaksi elektromagnet).

Sifat asas foton

1. Merupakan zarah medan elektromagnet.

2. Bergerak mengikut kelajuan cahaya.

3. Wujud hanya dalam gerakan.

4. Adalah mustahil untuk menghentikan foton: ia sama ada bergerak pada kelajuan yang sama dengan kelajuan cahaya, atau tidak wujud; oleh itu, jisim selebihnya bagi foton ialah sifar.

Tenaga foton:

Menurut teori relativiti, tenaga sentiasa boleh dikira sebagai,

Oleh itu, jisim foton.

Momentum foton . Nadi foton diarahkan sepanjang pancaran cahaya.

Dualiti gelombang-zarah

Akhir abad ke-19: kesan fotoelektrik dan kesan Compton mengesahkan teori Newton, dan fenomena pembelauan dan gangguan cahaya mengesahkan teori Huygens.

Oleh itu, ramai ahli fizik pada awal abad ke-20. membuat kesimpulan bahawa cahaya mempunyai dua sifat:

1. Apabila merambat, ia mempamerkan sifat gelombang.

2. Apabila berinteraksi dengan jirim, ia mempamerkan sifat korpuskular. Sifatnya tidak dikurangkan kepada gelombang atau zarah.

Semakin besar v, semakin jelas sifat kuantum cahaya dan semakin kurang jelas sifat gelombang.

Jadi, semua sinaran mempunyai kedua-dua sifat gelombang dan kuantum. Oleh itu, bagaimana foton menampakkan dirinya - sebagai gelombang atau sebagai zarah - bergantung pada sifat penyelidikan yang dijalankan ke atasnya.

Eksperimen Rutherford. Model planet atom

Untuk mengkaji secara eksperimen taburan cas positif, dan oleh itu jisim, di dalam atom, Rutherford mencadangkan pada tahun 1906 untuk menggunakan probing atom menggunakan zarah-α. Jisim mereka adalah kira-kira 8000 kali jisim elektron, dan cas positifnya adalah sama dalam magnitud dua kali ganda cas elektron. Kelajuan zarah alfa adalah sangat tinggi: ia adalah 1/15 kelajuan cahaya. Rutherford membedil atom unsur berat dengan zarah ini. Elektron, disebabkan jisimnya yang rendah, tidak dapat mengubah trajektori zarah α dengan ketara dan tidak dapat mengubah kelajuannya dengan ketara. Penyerakan (perubahan arah pergerakan) zarah-α hanya boleh disebabkan oleh bahagian atom yang bercas positif. Oleh itu, daripada penyerakan zarah α, adalah mungkin untuk menentukan sifat taburan cas positif dan jisim di dalam atom. Dadah radioaktif, contohnya radium, diletakkan di dalam silinder plumbum 1, di mana saluran sempit digerudi. Rasuk zarah-α daripada saluran jatuh pada kerajang nipis 2 yang diperbuat daripada bahan yang dikaji (emas, kuprum, dsb.). Selepas berselerak, zarah-α jatuh pada skrin lut sinar 3 yang disalut dengan zink sulfida. Perlanggaran setiap zarah dengan skrin disertai dengan kilatan cahaya (scintillation), yang boleh diperhatikan melalui mikroskop 4. Keseluruhan peranti diletakkan di dalam vesel dari mana udara telah dipindahkan.

Apabila diedarkan ke seluruh atom, cas positif tidak boleh mencipta medan elektrik yang cukup kuat untuk membuang zarah alfa kembali. Daya tolakan maksimum ditentukan oleh hukum Coulomb:

di mana qα ialah cas bagi zarah α; q ialah cas positif atom; r ialah jejarinya; k - pekali perkadaran. Kekuatan medan elektrik bola bercas seragam adalah maksimum pada permukaan bola dan berkurangan kepada sifar apabila ia menghampiri pusat. Oleh itu, lebih kecil jejari r, lebih besar daya menolak α-zarah. Teori ini nampaknya amat diperlukan untuk menerangkan eksperimen tentang penyerakan zarah alfa. Tetapi berdasarkan model ini adalah mustahil untuk menjelaskan hakikat kewujudan atom, kestabilannya. Lagipun, pergerakan elektron dalam orbit berlaku dengan pecutan, dan agak besar. Menurut undang-undang elektrodinamik Maxwell, cas yang memecut harus memancarkan gelombang elektromagnet dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi putarannya di sekeliling nukleus. Sinaran disertai dengan kehilangan tenaga. Kehilangan tenaga, elektron mesti mendekati nukleus, sama seperti satelit menghampiri Bumi apabila membrek di atmosfera atas. Seperti yang ditunjukkan oleh pengiraan yang ketat berdasarkan mekanik Newtonian dan elektrodinamik Maxwellian, elektron mesti jatuh ke nukleus dalam masa yang singkat. Atom mesti berhenti wujud.

Pada hakikatnya, tiada perkara seperti ini berlaku. Ia berikutan bahawa undang-undang fizik klasik tidak boleh digunakan untuk fenomena pada skala atom. Rutherford mencipta model planet atom: elektron mengorbit mengelilingi nukleus, sama seperti planet mengorbit mengelilingi matahari. Model ini mudah, dibenarkan secara eksperimen, tetapi tidak menjelaskan kestabilan atom.

Kuantiti haba

Jumlah haba ialah ukuran perubahan tenaga dalaman yang diterima (atau menyerah) oleh badan semasa proses pertukaran haba.

Oleh itu, kedua-dua kerja dan jumlah haba mencirikan perubahan tenaga, tetapi tidak sama dengan tenaga. Mereka tidak mencirikan keadaan sistem itu sendiri, tetapi menentukan proses peralihan tenaga dari satu jenis ke yang lain (dari satu badan ke badan yang lain) apabila keadaan berubah dan sangat bergantung pada sifat proses.

Perbezaan utama antara kerja dan jumlah haba ialah kerja mencirikan proses menukar tenaga dalaman sistem, disertai dengan transformasi tenaga dari satu jenis ke jenis lain (dari mekanikal ke dalaman). Jumlah haba mencirikan proses pemindahan tenaga dalaman dari satu badan ke badan lain (dari lebih panas kepada kurang panas), tidak disertai dengan transformasi tenaga.

Pengalaman menunjukkan bahawa jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan badan berjisim m dari suhu T1 ke suhu T2 dikira dengan formula di mana c ialah kapasiti haba tentu bahan;

Unit SI bagi muatan haba tentu ialah joule per kilogram Kelvin (J/(kg K)).

Muatan haba tentu c secara berangka sama dengan jumlah haba yang mesti disalurkan kepada badan seberat 1 kg untuk memanaskannya sebanyak 1 K.

Kapasiti haba CT badan adalah sama dengan jumlah haba yang diperlukan untuk menukar suhu badan sebanyak 1 K:

Unit SI bagi muatan haba suatu jasad ialah joule per Kelvin (J/K).

Untuk mengubah cecair menjadi wap pada suhu malar, perlu menggunakan sejumlah haba

di mana L ialah haba tentu pengewapan. Apabila wap mengewap, jumlah haba yang sama dibebaskan.

Untuk mencairkan badan kristal berjisim m pada suhu lebur, adalah perlu untuk memberikan sejumlah haba kepada badan

di mana λ ialah haba tentu pelakuran. Apabila badan mengkristal, jumlah haba yang sama dibebaskan.

Jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap bahan api dengan jisim m,

di mana q ialah haba tentu pembakaran.

Unit SI bagi haba tentu pengewapan, lebur dan pembakaran ialah joule per kilogram (J/kg).

Caj elektrik dan sifatnya. Kebijaksanaan. Caj elektrik asas. Undang-undang pemuliharaan cas elektrik.

Caj elektrik ialah kuantiti fizik yang mencirikan interaksi elektromagnet. Sebuah jasad bercas negatif jika ia mempunyai lebihan elektron, dan bercas positif jika ia mempunyai kekurangan.

Mari kita senaraikan sifat caj

1. Terdapat dua jenis caj; negatif dan positif. Seperti cas menarik, seperti cas menolak. Pembawa sekolah rendah, i.e. Caj negatif terkecil ialah elektron, casnya qe = -1.6 * 10-19 C, dan jisim me = 9.1 * 10-31 kg. Pembawa cas positif asas ialah proton qр=+1.6*10-19 C, jisim mр=1.67*10-27kg.

2. Caj elektrik mempunyai sifat diskret. Ini bermakna cas mana-mana jasad ialah gandaan cas elektron q=Nqe, dengan N ialah integer. Walau bagaimanapun, sebagai peraturan, kami tidak perasan diskret caj, kerana caj asas adalah sangat kecil.

3. Dalam sistem terpencil, i.e. dalam sistem yang badannya tidak bertukar-tukar caj dengan badan di luarnya, jumlah algebra bagi caj dipelihara (undang-undang pemuliharaan caj).

4. El. Caj sentiasa boleh dipindahkan dari satu badan ke badan yang lain.

5. Unit SI bagi cas ialah coulomb (C). Secara takrif, 1 coulomb adalah sama dengan cas yang mengalir melalui keratan rentas konduktor dalam 1 s pada arus 1 A.

6. Undang-undang pemuliharaan cas elektrik.

Di dalam sistem tertutup, untuk sebarang interaksi, jumlah algebra bagi cas elektrik kekal malar:

Kami akan memanggil sistem terpencil (atau tertutup) sebagai sistem badan di mana cas elektrik tidak dimasukkan dari luar dan tidak dikeluarkan daripadanya.

Tiada di mana-mana dan tidak pernah ada cas elektrik dengan tanda yang sama muncul atau hilang. Kemunculan cas elektrik positif sentiasa disertai dengan kemunculan cas negatif yang sama. Caj positif mahupun negatif tidak boleh hilang secara berasingan; ia hanya boleh meneutralkan satu sama lain jika ia sama dalam modulus.

Ini adalah bagaimana zarah asas boleh berubah menjadi satu sama lain. Tetapi selalu semasa kelahiran zarah bercas, penampilan sepasang zarah dengan cas tanda bertentangan diperhatikan. Kelahiran serentak beberapa pasangan sedemikian juga boleh diperhatikan. Zarah bercas hilang, bertukar menjadi neutral, juga hanya berpasangan. Semua fakta ini tidak meninggalkan keraguan tentang pelaksanaan ketat undang-undang pemuliharaan cas elektrik.

Caj asas- caj minimum yang tidak boleh dibahagikan.

Andaian bahawa sebarang cas elektrik yang diperhatikan dalam eksperimen sentiasa merupakan gandaan cas asas telah dibuat oleh B. Franklin pada tahun 1752. Terima kasih kepada eksperimen M. Faraday mengenai elektrolisis, nilai cas asas telah dikira pada tahun 1834. Kewujudan cas elektrik asas juga ditunjukkan pada tahun 1874 saintis Inggeris J. Stoney. Beliau juga memperkenalkan konsep "elektron" ke dalam fizik dan mencadangkan kaedah untuk mengira nilai cas asas. Caj elektrik asas pertama kali diukur secara eksperimen oleh R. Millikan pada tahun 1908.

Caj elektrik mana-mana mikrosistem dan badan makroskopik sentiasa sama dengan jumlah algebra bagi cas asas yang termasuk dalam sistem, iaitu, gandaan integer bagi nilai itu. e(atau sifar).

Nilai semasa yang ditetapkan bagi nilai mutlak cas elektrik asas ialah e= (4, 8032068 0, 0000015) . 10 -10 unit SGSE, atau 1.60217733. 10 -19 Darjah. Nilai cas elektrik asas yang dikira menggunakan formula, dinyatakan dalam sebutan pemalar fizikal, memberikan nilai untuk cas elektrik asas: e= 4, 80320419(21) . 10 -10, atau: e =1, 602176462(65). 10 -19 Darjah.

Adalah dipercayai bahawa caj ini benar-benar asas, iaitu, ia tidak boleh dibahagikan kepada bahagian, dan caj mana-mana objek ialah gandaan integernya. Caj elektrik zarah asas adalah ciri asasnya dan tidak bergantung pada pilihan sistem rujukan. Caj elektrik asas adalah betul-betul sama dengan nilai cas elektrik bagi elektron, proton dan hampir semua zarah asas bercas lain, yang dengan itu merupakan pembawa bahan dengan cas terkecil dalam alam semula jadi.

Terdapat cas elektrik asas positif dan negatif, dan zarah asas dan antizarahnya mempunyai cas bagi tanda yang bertentangan. Pembawa cas negatif asas ialah elektron, yang jisimnya ialah saya= 9, 11. 10 -31 kg. Pembawa cas positif asas ialah proton, yang jisimnya ialah mp= 1.67. 10 -27 kg.

Fakta bahawa cas elektrik berlaku di alam semula jadi hanya dalam bentuk nombor integer cas asas boleh dipanggil pengkuantitian cas elektrik. Hampir semua zarah asas bercas mempunyai cas e - atau e +(pengecualian ialah beberapa resonans dengan caj yang merupakan gandaan daripada e); zarah dengan cas elektrik pecahan tidak diperhatikan, bagaimanapun, dalam teori moden interaksi kuat - kromodinamik kuantum - kewujudan zarah - quark - dengan cas boleh dibahagikan dengan 1/3 diandaikan e.

Caj elektrik asas tidak boleh dimusnahkan; fakta ini membentuk kandungan undang-undang pemuliharaan cas elektrik pada tahap mikroskopik. Caj elektrik boleh hilang dan muncul semula. Walau bagaimanapun, dua caj asas bagi tanda bertentangan sentiasa muncul atau hilang.

Magnitud cas elektrik asas ialah pemalar interaksi elektromagnet dan termasuk dalam semua persamaan elektrodinamik mikroskopik.

Caj elektrik mana-mana mikrosistem dan badan makroskopik sentiasa sama dengan jumlah algebra bagi cas asas yang termasuk dalam sistem, iaitu, gandaan integer bagi nilai itu. e(atau sifar).

Magnitud cas elektrik asas ialah pemalar interaksi elektromagnet dan termasuk dalam semua persamaan elektrodinamik mikroskopik.