stringtranslate.com

Электрический заряд

Электрический заряд (символ q , иногда Q ) — это физическое свойство материи , которое заставляет ее испытывать силу при помещении в электромагнитное поле . Электрический заряд может быть положительным или отрицательным . Одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются. Объект без суммарного заряда называется электрически нейтральным . Ранние знания о том, как взаимодействуют заряженные вещества, теперь называются классической электродинамикой и по-прежнему точны для задач, не требующих учета квантовых эффектов .

Электрический заряд является сохраняющимся свойством : чистый заряд изолированной системы , количество положительного заряда за вычетом количества отрицательного заряда, не может измениться. Электрический заряд переносится субатомными частицами . В обычной материи отрицательный заряд переносится электронами, а положительный заряд переносится протонами в ядрах атомов . Если в куске материи больше электронов, чем протонов, он будет иметь отрицательный заряд, если их меньше, он будет иметь положительный заряд, а если их равное количество, он будет нейтральным. Заряд квантуется : он приходит в целых кратных отдельных малых единиц, называемых элементарным зарядом , e , примерно1,602 × 10 −19  Кл , [1] что является наименьшим зарядом, который может существовать свободно. Частицы, называемые кварками, имеют меньшие заряды, кратные ⁠1/3⁠ e , но они встречаются только в сочетании с частицами, имеющими заряд, который является целым кратным e . В Стандартной модели заряд является абсолютно сохраняющимся квантовым числом. Протон имеет заряд + e , а электрон имеет заряд − e .

Сегодня отрицательный заряд определяется как заряд, переносимый электроном , а положительный заряд — как заряд, переносимый протоном . До открытия этих частиц положительный заряд определялся Бенджамином Франклином как заряд, приобретаемый стеклянной палочкой при трении ее о шелковую ткань.

Электрические заряды создают электрические поля . [2] Движущийся заряд также создает магнитное поле . [3] Взаимодействие электрических зарядов с электромагнитным полем (комбинацией электрического и магнитного полей) является источником электромагнитной (или Лоренцевой) силы , [4] которая является одним из четырех фундаментальных взаимодействий в физике . Изучение фотон -опосредованных взаимодействий между заряженными частицами называется квантовой электродинамикой . [5]

Производной единицей измерения электрического заряда в системе СИ является кулон ( Кл), названный в честь французского физика Шарля Огюстена де Кулона . В электротехнике также принято использовать ампер-час (А⋅ч). В физике и химии в качестве единицы измерения принято использовать элементарный заряд ( e ). В химии также используется постоянная Фарадея , которая равна заряду одного моля элементарных зарядов.

Обзор

Диаграмма, показывающая линии поля и эквипотенциалы вокруг электрона , отрицательно заряженной частицы. В электрически нейтральном атоме число электронов равно числу протонов (которые заряжены положительно), что приводит к общему нулевому заряду

Заряд — это фундаментальное свойство материи, которое проявляет электростатическое притяжение или отталкивание в присутствии другой материи с зарядом. Электрический заряд — это характерное свойство многих субатомных частиц . Заряды отдельно стоящих частиц являются целыми кратными элементарного заряда e ; мы говорим, что электрический заряд квантуется . Майкл Фарадей в своих экспериментах по электролизу был первым, кто заметил дискретную природу электрического заряда. Эксперимент Роберта Милликена с каплей масла продемонстрировал этот факт напрямую и измерил элементарный заряд. Было обнаружено, что один тип частиц, кварки , имеют дробные заряды либо − ⁠1/3⁠ или + ⁠2/3⁠ , но считается, что они всегда встречаются в количествах, кратных целому заряду; отдельно стоящие кварки никогда не наблюдались.

По соглашению , заряд электрона отрицателен , −e , а заряд протона положителен , +e . Заряженные частицы, заряды которых имеют одинаковый знак, отталкиваются друг от друга, а частицы, заряды которых имеют разные знаки, притягиваются. Закон Кулона количественно определяет электростатическую силу между двумя частицами, утверждая, что сила пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Заряд античастицы равен заряду соответствующей частицы, но с противоположным знаком.

Электрический заряд макроскопического объекта представляет собой сумму электрических зарядов частиц, из которых он состоит. Этот заряд часто мал, поскольку материя состоит из атомов , а атомы обычно имеют равное количество протонов и электронов , в этом случае их заряды компенсируются, давая чистый заряд, равный нулю, таким образом делая атом нейтральным.

Ион — это атом (или группа атомов), который потерял один или несколько электронов, что дает ему чистый положительный заряд (катион), или который приобрел один или несколько электронов, что дает ему чистый отрицательный заряд (анион). Одноатомные ионы образуются из отдельных атомов, в то время как многоатомные ионы образуются из двух или более атомов, которые были связаны вместе, в каждом случае давая ион с положительным или отрицательным чистым зарядом.

Электрическое поле, индуцированное положительным электрическим зарядом (слева), и поле, индуцированное отрицательным электрическим зарядом (справа).

В процессе формирования макроскопических объектов составляющие их атомы и ионы обычно объединяются, образуя структуры, состоящие из нейтральных ионных соединений, электрически связанных с нейтральными атомами. Таким образом, макроскопические объекты имеют тенденцию быть нейтральными в целом, но макроскопические объекты редко бывают идеально нейтральными в чистом виде.

Иногда макроскопические объекты содержат ионы, распределенные по всему материалу, жестко связанные на месте, что дает общий чистый положительный или отрицательный заряд объекту. Кроме того, макроскопические объекты, сделанные из проводящих элементов, могут более или менее легко (в зависимости от элемента) принимать или отдавать электроны, а затем поддерживать чистый отрицательный или положительный заряд неопределенно долго. Когда чистый электрический заряд объекта не равен нулю и неподвижен, это явление известно как статическое электричество . Его можно легко получить, потирая два разнородных материала друг о друга, например, натирая янтарь о мех или стекло о шелк . Таким образом, непроводящие материалы могут быть заряжены в значительной степени, как положительно, так и отрицательно. Заряд, взятый из одного материала, перемещается в другой материал, оставляя противоположный заряд той же величины позади. Закон сохранения заряда всегда применяется, давая объекту, с которого взят отрицательный заряд, положительный заряд той же величины, и наоборот.

Даже когда суммарный заряд объекта равен нулю, заряд может быть распределен в объекте неравномерно (например, из-за внешнего электромагнитного поля или связанных полярных молекул). В таких случаях объект называется поляризованным . Заряд, вызванный поляризацией, называется связанным зарядом , в то время как заряд на объекте, создаваемый электронами, полученными или потерянными извне объекта, называется свободным зарядом . Движение электронов в проводящих металлах в определенном направлении называется электрическим током .

Единица

Единицей измерения количества электрического заряда в системе СИ является кулон (символ: Кл). Кулон определяется как количество заряда, которое проходит через поперечное сечение электрического проводника, несущего один ампер в течение одной секунды . [6] Эта единица была предложена в 1946 году и утверждена в 1948 году. [6] Для обозначения количества электрического заряда часто используется строчный символ q . Количество электрического заряда можно измерить напрямую с помощью электрометра или косвенно с помощью баллистического гальванометра .

Элементарный заряд (электрический заряд протона) определяется как фундаментальная константа в системе СИ. [7] Значение элементарного заряда, выраженное в единицах СИ, равно в точности1,602 176 634 × 10 −19  Кл . [1]

После открытия квантованного характера заряда в 1891 году Джордж Стони предложил единицу «электрон» для этой фундаментальной единицы электрического заряда. Впоследствии Дж. Дж. Томсон открыл частицу, которую мы сейчас называем электроном, в 1897 году. Сегодня эта единица называется элементарным зарядом , фундаментальной единицей заряда или просто обозначается e , при этом заряд электрона равен − e . Заряд изолированной системы должен быть кратен элементарному заряду e , даже если в больших масштабах заряд, по-видимому, ведет себя как непрерывная величина. В некоторых контекстах имеет смысл говорить о долях элементарного заряда; например, в дробном квантовом эффекте Холла .

В электрохимии иногда используется единица Фарадей . Один Фарадей — это величина заряда одного моля элементарных зарядов, [8] т.е.9,648 533 212 ... × 10 4  С.

История

Крутильные весы Кулона

С древних времен люди были знакомы с четырьмя типами явлений, которые сегодня все объясняются с помощью концепции электрического заряда: (a) молния , (b) рыба-торпеда (или электрический скат), (c) огни Святого Эльма и (d) янтарь , натертый мехом, притягивает небольшие легкие предметы. [9] Первое упоминание об эффекте янтаря часто приписывают древнегреческому математику Фалесу Милетскому , жившему с 624 по 546 год до нашей эры, но есть сомнения относительно того, оставил ли Фалес какие-либо сочинения; [10] его рассказ о янтаре известен из рассказа начала 200-х годов. [11] Этот рассказ можно рассматривать как доказательство того, что это явление было известно по крайней мере с 600 года до нашей эры, но Фалес объяснял это явление как доказательство того, что неодушевленные предметы имеют душу. [11] Другими словами, не было никаких указаний на какую-либо концепцию электрического заряда. В более общем плане, древние греки не понимали связи между этими четырьмя видами явлений. Греки заметили, что заряженные янтарные пуговицы могут притягивать легкие предметы, такие как волосы . Они также обнаружили, что если они будут тереть янтарь достаточно долго, они даже могут заставить электрическую искру проскакивать, [ необходима ссылка ], но есть также утверждение, что никаких упоминаний об электрических искрах не появлялось до конца 17-го века. [12] Это свойство происходит от трибоэлектрического эффекта . В конце 1100-х годов было отмечено, что вещество jet , уплотненная форма угля, обладает янтарным эффектом, [13] а в середине 1500-х годов Джироламо Фракасторо обнаружил, что алмаз также демонстрирует этот эффект. [14] Некоторые попытки были предприняты Фракасторо и другими, особенно Джероламо Кардано, для разработки объяснений этого явления. [15]

В отличие от астрономии , механики и оптики , которые изучались количественно с античности, начало постоянных качественных и количественных исследований электрических явлений можно отметить с публикацией De Magnete английским ученым Уильямом Гилбертом в 1600 году. [16] В этой книге был небольшой раздел, где Гилберт вернулся к эффекту янтаря (как он его называл), обращаясь ко многим более ранним теориям, [15] и ввел неолатинское слово electrica (от ἤλεκτρον (ēlektron), греческого слова для янтаря ). Латинское слово было переведено на английский язык как electrics . [17] Гилберту также приписывают термин «электрический» , в то время как термин «электричество» появился позже, впервые приписанный сэру Томасу Брауну в его Pseudodoxia Epidemica от 1646 года. [18] (Более подробные лингвистические подробности см. в Этимологии электричества .) Гилберт выдвинул гипотезу, что этот янтарный эффект можно объяснить истечением (небольшим потоком частиц, который вытекает из электрического объекта, не уменьшая его объема или веса), которое действует на другие объекты. Эта идея материального электрического истечения была влиятельной в 17 и 18 веках. Она была предшественником идей, разработанных в 18 веке об «электрической жидкости» (Дюфай, Нолле, Франклин) и «электрическом заряде». [19]

Около 1663 года Отто фон Герике изобрел то, что, вероятно, было первым электростатическим генератором , но он не распознал его в первую очередь как электрическое устройство и провел с ним лишь минимальные электрические эксперименты. [20] Другим европейским пионером был Роберт Бойль , который в 1675 году опубликовал первую книгу на английском языке, посвященную исключительно электрическим явлениям. [21] Его работа в значительной степени была повторением исследований Гилберта, но он также выделил еще несколько «электриков», [22] и отметил взаимное притяжение между двумя телами. [21]

В 1729 году Стивен Грей экспериментировал со статическим электричеством , которое он генерировал с помощью стеклянной трубки. Он заметил, что пробка, используемая для защиты трубки от пыли и влаги, также становилась электризованной (заряженной). Дальнейшие эксперименты (например, удлинение пробки путем помещения в нее тонких палочек) впервые показали, что электрические истечения (как их называл Грей) могут передаваться (проводиться) на расстояние. Грей сумел передать заряд с помощью бечевки (765 футов) и проволоки (865 футов). [23] Благодаря этим экспериментам Грей открыл важность различных материалов, которые облегчали или затрудняли проведение электрических истечений. Джону Теофилу Дезагюлье , который повторил многие эксперименты Грея, приписывают введение терминов проводники и изоляторы для обозначения эффектов различных материалов в этих экспериментах. [23] Грей также открыл электрическую индукцию (то есть, когда заряд мог передаваться от одного объекта к другому без какого-либо прямого физического контакта). Например, он показал, что, поднося заряженную стеклянную трубку близко к куску свинца, который поддерживался нитью, но не касаясь его, можно заставить свинец стать электрифицированным (например, притягивать и отталкивать латунные опилки). [24] Он попытался объяснить это явление с помощью идеи электрических испарений. [25]

Открытия Грея внесли важный сдвиг в историческое развитие знаний об электрическом заряде. Тот факт, что электрические эманации могли передаваться от одного объекта к другому, открыл теоретическую возможность того, что это свойство не было неразрывно связано с телами, которые были электризованы трением. [26] В 1733 году Шарль Франсуа де Систерне дю Фей , вдохновленный работой Грея, провел серию экспериментов (описанных в Mémoires de l' Académie Royale des Sciences ), показывающих, что более или менее все вещества могут быть «электрифицированы» трением, за исключением металлов и жидкостей [27] , и предположил, что электричество бывает двух видов, которые нейтрализуют друг друга, что он выразил в терминах теории двух жидкостей. [28] Когда стекло натирали шелком , дю Фей говорил, что стекло заряжалось стекловидным электричеством , а когда янтарь натирали мехом, янтарь заряжался смолистым электричеством . В современном понимании положительный заряд теперь определяется как заряд стеклянной палочки после натирания ее шелковой тканью, но произвольно, какой тип заряда называется положительным, а какой отрицательным. [29] Другая важная двухжидкостная теория того времени была предложена Жаном-Антуаном Нолле (1745). [30]

Примерно до 1745 года основным объяснением электрического притяжения и отталкивания была идея о том, что наэлектризованные тела выделяют испарения. [31] Бенджамин Франклин начал электрические эксперименты в конце 1746 года, [32] и к 1750 году разработал теорию электричества с одной жидкостью , основанную на эксперименте, который показал, что натертое стекло получало такую ​​же, но противоположную силу заряда, как и ткань, используемая для натирания стекла. [32] [33] Франклин представлял электричество как тип невидимой жидкости, присутствующей во всей материи, и придумал сам термин заряд (а также батарея и некоторые другие [34] ); например, он считал, что именно стекло в лейденской банке удерживало накопленный заряд. Он утверждал, что трение изолирующих поверхностей друг о друга заставляло эту жидкость менять местоположение, и что поток этой жидкости составляет электрический ток. Он также утверждал, что когда вещество содержало избыток жидкости, оно было заряжено положительно , а когда в нем был дефицит, оно было заряжено отрицательно . Он определил термин «положительный» со стекловидным электричеством, а «отрицательный» со смолистым электричеством после проведения эксперимента со стеклянной трубкой, которую он получил от своего заграничного коллеги Питера Коллинсона. В ходе эксперимента участник А заряжал стеклянную трубку, а участник Б получал удар током по костяшке пальца от заряженной трубки. Франклин определил, что участник Б был заряжен положительно после того, как его ударила трубка. [35] Существует некоторая двусмысленность относительно того, пришел ли Уильям Уотсон независимо к тому же одножидкостному объяснению примерно в то же время (1747). Уотсон, увидев письмо Франклина Коллинсону, утверждает, что он представил то же объяснение, что и Франклин весной 1747 года. [36] Франклин изучал некоторые работы Уотсона до того, как провел собственные эксперименты и анализ, что, вероятно, имело значение для собственных теорий Франклина. [37] Один физик предполагает, что Уотсон первым предложил теорию одной жидкости, которую Франклин затем развил дальше и более влиятельно. [38] Историк науки утверждает, что Уотсон упустил тонкое различие между своими идеями и идеями Франклина, поэтому Уотсон неверно истолковал его идеи как схожие с идеями Франклина. [39] В любом случае, между Уотсоном и Франклином не было никакой вражды, и модель электрического действия Франклина, сформулированная в начале 1747 года, в конечном итоге стала широко принятой в то время. [37] После работы Франклина объяснения, основанные на испарениях, выдвигались редко.[40]

Теперь известно, что модель Франклина была в основе своей правильной. Существует только один вид электрического заряда, и для отслеживания количества заряда требуется только одна переменная. [41]

До 1800 года было возможно изучать проводимость электрического заряда только с помощью электростатического разряда. В 1800 году Алессандро Вольта был первым, кто показал, что заряд может поддерживаться в непрерывном движении по замкнутому пути. [42]

В 1833 году Майкл Фарадей попытался устранить любые сомнения в том, что электричество идентично, независимо от источника, из которого оно производится. [43] Он обсудил множество известных форм, которые он охарактеризовал как обычное электричество (например, статическое электричество , пьезоэлектричество , магнитная индукция ), гальваническое электричество (например, электрический ток от гальванического столба ) и животное электричество (например, биоэлектричество ).

В 1838 году Фарадей поднял вопрос о том, является ли электричество жидкостью или жидкостями или свойством материи, как гравитация. Он исследовал, может ли материя быть заряжена одним видом заряда независимо от другого. [44] Он пришел к выводу, что электрический заряд является отношением между двумя или более телами, потому что он не мог зарядить одно тело, не имея противоположного заряда в другом теле. [45]

В 1838 году Фарадей также выдвинул теоретическое объяснение электрической силы, при этом выразив нейтральность относительно того, возникает ли она из одной, двух или ни из одной жидкости. [46] Он сосредоточился на идее, что нормальное состояние частиц должно быть неполяризованным, и что при поляризации они стремятся вернуться в свое естественное, неполяризованное состояние.

Разрабатывая подход теории поля к электродинамике (начиная с середины 1850-х годов), Джеймс Клерк Максвелл прекращает рассматривать электрический заряд как особую субстанцию, которая накапливается в объектах, и начинает понимать электрический заряд как следствие преобразования энергии в поле. [47] Это доквантовое понимание считало величину электрического заряда непрерывной величиной, даже на микроскопическом уровне. [47]

Роль заряда в статическом электричестве

Статическое электричество относится к электрическому заряду объекта и связанному с ним электростатическому разряду , когда два объекта сближаются, не находясь в равновесии. Электростатический разряд создает изменение заряда каждого из двух объектов.

Электрификация путем скольжения

Если кусок стекла и кусок смолы, ни один из которых не проявляет никаких электрических свойств, потереть друг о друга и оставить натертые поверхности в контакте, они по-прежнему не проявляют никаких электрических свойств. При разделении они притягиваются друг к другу.

Второй кусок стекла, натертый вторым куском смолы, затем отделенный и подвешенный рядом с первыми кусками стекла и смолы, вызывает следующие явления:

Это притяжение и отталкивание являются электрическим явлением , и тела, которые их проявляют, называются электрифицированными или электрически заряженными . Тела могут быть электрифицированы многими другими способами, а также скольжением. Электрические свойства двух кусков стекла похожи друг на друга, но противоположны свойствам двух кусков смолы: стекло притягивает то, что смола отталкивает, и отталкивает то, что смола притягивает.

Если тело, наэлектризованное каким-либо образом, ведет себя так же, как стекло, то есть если оно отталкивает стекло и притягивает смолу, то говорят, что тело наэлектризовано стеклом , а если оно притягивает стекло и отталкивает смолу, то говорят, что оно наэлектризовано смолой . Все наэлектризованные тела наэлектризованы либо стеклом, либо смолой.

Устоявшееся соглашение в научном сообществе определяет стекловидную электризацию как положительную, а смоляную электризацию как отрицательную. Совершенно противоположные свойства двух видов электризации оправдывают наше обозначение их противоположными знаками, но применение положительного знака к одному, а не к другому виду должно рассматриваться как вопрос произвольной договоренности — так же, как это является вопросом договоренности в математической диаграмме, чтобы считать положительные расстояния по направлению к правой руке. [48]

Роль заряда в электрическом токе

Электрический ток — это поток электрического заряда через объект. Наиболее распространенными носителями заряда являются положительно заряженный протон и отрицательно заряженный электрон . Движение любой из этих заряженных частиц составляет электрический ток. Во многих ситуациях достаточно говорить об обычном токе независимо от того, переносится ли он положительными зарядами, движущимися в направлении обычного тока, или отрицательными зарядами, движущимися в противоположном направлении. Эта макроскопическая точка зрения является приближением, упрощающим электромагнитные концепции и расчеты.

С другой стороны, если взглянуть на микроскопическую ситуацию, то можно увидеть, что существует множество способов переноса электрического тока , в том числе: поток электронов; поток электронных дырок , которые действуют как положительные частицы; а также как отрицательные, так и положительные частицы ( ионы или другие заряженные частицы), текущие в противоположных направлениях в электролитическом растворе или плазме .

Помните, что в общем и важном случае металлических проводов направление обычного тока противоположно скорости дрейфа реальных носителей заряда; т. е. электронов. Это источник путаницы для новичков.

Сохранение электрического заряда

Полный электрический заряд изолированной системы остается постоянным независимо от изменений внутри самой системы. Этот закон присущ всем процессам, известным физике, и может быть выведен в локальной форме из калибровочной инвариантности волновой функции . Сохранение заряда приводит к уравнению непрерывности заряда-тока . В более общем смысле скорость изменения плотности заряда ρ в пределах объема интегрирования V равна интегралу площади по плотности тока J через замкнутую поверхность S = ∂ V , который в свою очередь равен чистому току I :

\oiint

Таким образом, сохранение электрического заряда, выраженное уравнением непрерывности, дает результат:

Заряд, переданный между моментами времени , получается путем интегрирования обеих сторон:

где I — чистый внешний ток через замкнутую поверхность, а q — электрический заряд, содержащийся в объеме, определяемом поверхностью.

Релятивистская инвариантность

Помимо свойств, описанных в статьях об электромагнетизме , заряд является релятивистским инвариантом . Это означает, что любая частица, имеющая заряд q, имеет тот же заряд независимо от того, насколько быстро она движется. Это свойство было экспериментально проверено, показав, что заряд одного ядра гелия (два протона и два нейтрона, связанных вместе в ядре и движущихся с высокой скоростью) такой же, как заряд двух ядер дейтерия (один протон и один нейтрон, связанных вместе, но движущихся гораздо медленнее, чем если бы они были в ядре гелия). [49] [50] [51]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "2022 CODATA Value: Elementary Charge". Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . Май 2024. Получено 2024-05-18 .
  2. ^ Чабай, Рут; Шервуд, Брюс (2015). Материя и взаимодействия (4-е изд.). Wiley. стр. 867.
  3. ^ Чабай, Рут; Шервуд, Брюс (2015). Материя и взаимодействия (4-е изд.). Wiley. стр. 673.
  4. ^ Чабай, Рут; Шервуд, Брюс (2015). Материя и взаимодействия (4-е изд.). Wiley. стр. 942.
  5. ^ Ренни, Ричард; Лоу, Джонатан, ред. (2019). «Квантовая электродинамика». Словарь физики (8-е изд.). Oxford University Press. ISBN 9780198821472.
  6. ^ ab «CIPM, 1946: Резолюция 2». МБМВ.
  7. ^ Международная система единиц (PDF) (9-е изд.), Международное бюро мер и весов, декабрь 2022 г., ISBN 978-92-822-2272-0, стр. 127
  8. ^ Гамбхир, Р. С.; Банерджи, Д.; Дургапал, М. К. (1993). Основы физики, т. 2. Нью-Дели: Wiley Eastern Limited. стр. 51. ISBN 9788122405231. Получено 10 октября 2018 г.
  9. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1954). Развитие концепции электрического заряда: электричество от греков до Кулона . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета . стр. 1.
  10. ^ О'Грейди, Патриция Ф. (2002). Фалес Милетский: Истоки западной науки и философии. Ashgate. стр. 8. ISBN 978-1351895378.
  11. ^ ab «Жизнеописания выдающихся философов Диогена Лаэртского, книга 1, §24».
  12. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1953). «Пренатальная история электротехнической науки». Американский журнал физики . 21 (5): 348. Bibcode : 1953AmJPh..21..343R. doi : 10.1119/1.1933449.
  13. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1953). «Пренатальная история электротехнической науки». Американский журнал физики . 21 (5): 351. Bibcode : 1953AmJPh..21..343R. doi : 10.1119/1.1933449.
  14. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1953). «Пренатальная история электротехнической науки». Американский журнал физики . 21 (5): 353. Bibcode : 1953AmJPh..21..343R. doi : 10.1119/1.1933449.
  15. ^ ab Roller, Duane; Roller, DHD (1953). «Пренатальная история электротехнической науки». American Journal of Physics . 21 (5): 356. Bibcode : 1953AmJPh..21..343R. doi : 10.1119/1.1933449.
  16. ^ Рош, Дж. Дж. (1998). Математика измерения . Лондон: The Athlone Press. стр. 62. ISBN 978-0387915814.
  17. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1954). Развитие концепции электрического заряда: электричество от греков до Кулона . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета . С. 6–7.
    Heilbron, JL (1979). Электричество в 17-м и 18-м веках: исследование ранней современной физики. Издательство Калифорнийского университета. стр. 169. ISBN 978-0-520-03478-5.
  18. ↑ Брат Потамян; Уолш, Дж. Дж. (1909). Создатели электричества. Нью-Йорк: Fordham University Press . С. 70.
  19. ^ Бэйгри, Брайан (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. стр. 11.
  20. ^ Heathcote, NH de V. (1950). «Серный шар Герике». Annals of Science . 6 (3): 304. doi :10.1080/00033795000201981.
    Heilbron, JL (1979). Электричество в 17-м и 18-м веках: исследование ранней современной физики. University of California Press . стр. 215–218. ISBN 0-520-03478-3.
  21. ^ ab Baigrie, Brian (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Westport, CT: Greenwood Press. стр. 20.
  22. ^ Бэйгри, Брайан (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. стр. 21.
  23. ^ ab Baigrie, Brian (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Westport, CT: Greenwood Press. стр. 27.
  24. ^ Бэйгри, Брайан (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. стр. 28.
  25. ^ Хейлброн, Дж. Л. (1979). Электричество в 17-м и 18-м веках: исследование ранней современной физики. Издательство Калифорнийского университета. стр. 248. ISBN 978-0-520-03478-5.
  26. ^ Бэйгри, Брайан (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. стр. 35.
  27. ^ Роллер, Дуэйн; Роллер, ДХД (1954). Развитие концепции электрического заряда: электричество от греков до Кулона . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета . стр. 40.
  28. ↑ Два вида электрической жидкости: стекловидная и смолистая – 1733. Шарль Франсуа де Систерне Дюфе (1698–1739) Архивировано 26 мая 2009 г. на Wayback Machine . sparkmuseum.com
  29. ^ Wangsness, Roald K. (1986). Электромагнитные поля (2-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. С. 40. ISBN 0-471-81186-6.
  30. ^ Хейлброн, Дж. Л. (1979). Электричество в 17-м и 18-м веках: исследование ранней современной физики. Издательство Калифорнийского университета. С. 280–289. ISBN 978-0-520-03478-5.
  31. ^ Heilbron, John (2003). "Лейденская банка и электрофор". В Heilbron, John (ред.). Оксфордский компаньон по истории современной науки . Нью-Йорк: Oxford University Press. стр. 459. ISBN 9780195112290.
  32. ^ ab Baigrie, Brian (2007). Электричество и магнетизм: историческая перспектива . Westport, CT: Greenwood Press. стр. 38.
  33. ^ Гварниери, Массимо (2014). «Электричество в эпоху Просвещения». Журнал промышленной электроники IEEE . 8 (3): 61. doi :10.1109/MIE.2014.2335431. S2CID  34246664.
  34. ^ «Электрический заряд и ток — краткая история | IOPSpark».
  35. ↑ Франклин, Бенджамин (1747-05-25). «Письмо Питеру Коллинсону, 25 мая 1747 г.». Письмо Питеру Коллинсону . Получено 16 сентября 2019 г. .
  36. ^ Уотсон, Уильям (1748). «Некоторые дальнейшие исследования природы и свойств электричества». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 45 : 100. doi :10.1098/rstl.1748.0004. S2CID  186207940.
  37. ^ ab Cohen, I. Bernard (1966). Франклин и Ньютон (переиздание). Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. С. 390–413.
  38. ^ Вайнберг, Стивен (2003). Открытие субатомных частиц (пересмотренное издание). Cambridge University Press. стр. 13. ISBN 9780521823517.
  39. ^ Heilbron, JL (1979). Электричество в 17-м и 18-м веках: исследование ранней современной физики. University of California Press . стр. 344–5. ISBN 0-520-03478-3.
  40. ^ Tricker, RAR (1965). Ранняя электродинамика: Первый закон циркуляции . Oxford: Pergamon. стр. 2. ISBN 9781483185361.
  41. ^ Денкер, Джон (2007). «Один вид заряда». www.av8n.com/physics . Архивировано из оригинала 2016-02-05.
  42. ^ Зангвилл, Эндрю (2013). Современная электродинамика . Cambridge University Press. стр. 31. ISBN 978-0-521-89697-9.
  43. ↑ Фарадей, Майкл (1833). «Экспериментальные исследования электричества — третья серия». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 123 : 23–54. doi :10.1098/rstl.1833.0006. S2CID  111157008.
  44. ^ Фарадей, Майкл (1838). «Экспериментальные исследования электричества — одиннадцатая серия». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 128 : 4. doi :10.1098/rstl.1838.0002. S2CID  116482065. §1168
  45. ^ Steinle, Friedrich (2013). «Электромагнетизм и физика поля». В Buchwald, Jed Z.; Fox, Robert (ред.). Оксфордский справочник по истории физики . Oxford University Press. стр. 560.
  46. ↑ Фарадей, Майкл (1838). «Экспериментальные исследования электричества — четырнадцатая серия». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 128 : 265–282. doi : 10.1098/rstl.1838.0014 . S2CID  109146507.
  47. ^ ab Бухвальд, Джед З. (2013). «Электродинамика от Томсона и Максвелла до Герца». В Бухвальд, Джед З.; Фокс, Роберт (ред.). Оксфордский справочник по истории физики . Oxford University Press. стр. 575.
  48. ↑ Джеймс Клерк Максвелл (1891) Трактат об электричестве и магнетизме , стр. 32–33, Dover Publications
  49. ^ Ефименко, О.Д. (1999). «Релятивистская инвариантность электрического заряда» (PDF) . Zeitschrift für Naturforschung A. 54 (10–11): 637–644. Бибкод : 1999ZNatA..54..637J. дои : 10.1515/zna-1999-10-1113. S2CID  29149866 . Проверено 11 апреля 2018 г.
  50. ^ «Как мы можем доказать инвариантность заряда относительно преобразования Лоренца?». physics.stackexchange.com . Получено 27.03.2018 .
  51. ^ Сингал, АК (1992). «О зарядовой инвариантности и релятивистских электрических полях от постоянного тока проводимости». Physics Letters A. 162 ( 2): 91–95. Bibcode : 1992PhLA..162...91S. doi : 10.1016/0375-9601(92)90982-R. ISSN  0375-9601.

Внешние ссылки