Κάθε υλικό στο σύμπαν αποτελείται ουσιαστικά από άτομα . Τα άτομα αποτελούνται από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα, τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και τα νετρόνια είναι αφόρτιστα. Ένα άτομο περιέχει έναν αριθμό ηλεκτρονίων, πρωτονίων και νετρονίων. Εάν ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων, το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του ατόμου είναι μηδέν. Ένα τέτοιο άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Εάν ο αριθμός των ηλεκτρονίων υπερβαίνει τον αριθμό των πρωτονίων, το άτομο έχει περίσσεια ηλεκτρονίων, καθιστώντας το αρνητικά φορτισμένο. Εάν ο αριθμός των ηλεκτρονίων υπερβαίνει τον αριθμό των πρωτονίων, το άτομο έχει περίσσεια πρωτονίων, καθιστώντας το θετικά φορτισμένο.
Κάθε υλικό αποτελείται βασικά από άτομα, επομένως αν τα άτομα που αποτελούν ένα αντικείμενο ως σύνολο έχουν τόσα ηλεκτρόνια όσα και πρωτόνια, τότε το αντικείμενο δεν έχει φορτίο ή είναι ουδέτερο. Από την άλλη πλευρά, αν τα άτομα που αποτελούν ένα αντικείμενο ως σύνολο έχουν περισσότερα ηλεκτρόνια από πρωτόνια, τότε το αντικείμενο έχει αρνητικό φορτίο. Ομοίως, αν τα άτομα που αποτελούν ένα αντικείμενο ως σύνολο έχουν λιγότερα ηλεκτρόνια από πρωτόνια, τότε το αντικείμενο έχει θετικό φορτίο.
Πολλά αντικείμενα που συναντάμε στην καθημερινή ζωή είναι ουσιαστικά ηλεκτρικά ουδέτερα. Ωστόσο, αυτά τα αντικείμενα μπορούν να γίνουν ηλεκτρικά φορτισμένα. Η αλλαγή ενός ηλεκτρικά ουδέτερου αντικειμένου σε ηλεκτρικά φορτισμένο μπορεί να γίνει μέσω τριβής ή επαγωγής. Στο πείραμα με το ηλεκτρικό φορτίο, εξηγήσαμε πώς να αλλάξουμε ένα ουδέτερο αντικείμενο σε ηλεκτρικά φορτισμένο μέσω τριβής με ένα άλλο αντικείμενο. Στο πείραμα φόρτισης ενός αντικειμένου με επαγωγή, συζητήσαμε επίσης τη διαδικασία αλλαγής ενός ουδέτερου αντικειμένου σε ηλεκτρικά φορτισμένο μέσω επαγωγής. Στη μέθοδο τριβής, το αντικείμενο που πρόκειται να φορτιστεί έρχεται σε επαφή με ένα άλλο αντικείμενο, ενώ στη μέθοδο επαγωγής, το αντικείμενο που πρόκειται να φορτιστεί ηλεκτρικά δεν αγγίζεται, αλλά απλώς φέρεται κοντά σε ένα άλλο ηλεκτρικά φορτισμένο αντικείμενο.
Ένα πλαστικό που ήταν αρχικά ουδέτερο φορτίζεται ηλεκτρικά αφού τρίβεται με στεγνή γούνα ή τρίχα. Απόδειξη ότι το πλαστικό έχει φορτιστεί ηλεκτρικά είναι ότι δύο πλαστικές ράβδοι που έχουν προηγουμένως τριφτεί με στεγνή γούνα ή τρίχα απωθούνται. Οι δύο πλαστικές ράβδοι απωθούνται επειδή και οι δύο έχουν το ίδιο φορτίο. Όπως εξηγείται στο θέμα του ηλεκτρικού φορτίου , σύμφωνα με τη συμφωνία που βασίζεται στην πρόταση του Βενιαμίν Φραγκλίνου (1706-1790), το ηλεκτρικό φορτίο που κατέχει το πλαστικό καθορίζεται ως αρνητικό φορτίο. Το πλαστικό είναι αρνητικά φορτισμένο επειδή ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων στο πλαστικό είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό των πρωτονίων. Αρχικά, το πλαστικό είναι ουδέτερο, επομένως μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια που έχει το πλαστικό προέρχονται από ξηρή γούνα ή τρίχα. Τα ηλεκτρόνια στη γούνα ή τρίχα μετακινούνται στο πλαστικό κατά τη διάρκεια της τριβής μεταξύ του πλαστικού και της γούνας ή τρίχας. Η γούνα είναι αρχικά ουδέτερη, επομένως όταν τα ηλεκτρόνιά της μετακινούνται στο πλαστικό, η γούνα δεν έχει ηλεκτρόνια και έχει περίσσεια πρωτονίων. Η γούνα έχει περίσσεια πρωτονίων, επομένως η γούνα φορτίζεται θετικά. Μετά την τριβή, το πλαστικό φορτίζεται αρνητικά και η γούνα φορτίζεται θετικά.
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που μεταφέρονται από τη γούνα στο πλαστικό είναι ο ίδιος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που χάνονται από το πλαστικό. Μετά την τριβή, το πλαστικό έχει περίσσεια ηλεκτρονίων, επομένως φορτίζεται αρνητικά, ενώ η τρίχα παρουσιάζει έλλειψη ηλεκτρονίων, επομένως φορτίζεται θετικά. Το καθαρό φορτίο του πλαστικού = αριθμός ηλεκτρονίων - αριθμός πρωτονίων. Ομοίως, το καθαρό φορτίο που έχει ένα φτερό = αριθμός πρωτονίων - αριθμός ηλεκτρονίων. Δεν χάνεται φορτίο κατά την τριβή, ούτε δημιουργείται φορτίο κατά την τριβή, αυτό που συμβαίνει είναι μεταφορά φορτίου. Το πλαστικό φορτίζεται αρνητικά και το φτερό φορτίζεται θετικά. Έτσι, το ηλεκτρικό φορτίο είναι αιώνιο.
Νόμος διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου αναφέρει ότι σε ένα κλειστό σύστημα, το ηλεκτρικό φορτίο ούτε δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, αλλά μεταφέρεται μόνο από το ένα αντικείμενο στο άλλο. Όταν ένα αντικείμενο φορτίζεται θετικά, ένα άλλο αντικείμενο ταυτόχρονα φορτίζεται αρνητικά, με κάθε αντικείμενο να έχει το ίδιο καθαρό φορτίο. Το κλειστό σύστημα στην παραπάνω δήλωση απεικονίζεται ως εξής. Για παράδειγμα, όταν το πλαστικό και η γούνα τρίβονται μεταξύ τους, θεωρείται ότι η μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου συμβαίνει μόνο μεταξύ του πλαστικού και της γούνας. Έτσι, μόνο η γούνα και το πλαστικό αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Στην πραγματικότητα, υπάρχει αέρας γύρω μας, επομένως ο αέρας φυσικά εμπλέκεται επίσης στη διαδικασία τριβής μεταξύ του πλαστικού και της γούνας. Εάν ληφθεί υπόψη και ο αέρας, ο νόμος διατήρησης του φορτίου εξακολουθεί να ισχύει για το πλαστικό, τη γούνα και τον αέρα. Εάν μετά την τριβή το πλαστικό φορτιστεί αρνητικά κατά 5, για παράδειγμα, και η γούνα φορτιστεί αρνητικά κατά 3, για παράδειγμα, τότε ο περιβάλλοντας αέρας φορτίζεται επίσης αρνητικά κατά 2. Έτσι, το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο μεταξύ αυτών των τριών αλληλεπιδρώντων αντικειμένων είναι μηδέν. Εάν μόνο το πλαστικό και η γούνα αλληλεπιδρούν, όταν το πλαστικό φορτιστεί αρνητικά κατά 5, η γούνα φορτίζεται θετικά κατά 5, επομένως το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του πλαστικού και της γούνας είναι μηδέν. Τα φορτία των 2, 3 ή 5 είναι απλώς παραδείγματα. Στην πραγματικότητα, η ποσότητα του ηλεκτρικού φορτίου δεν είναι τόσο μεγάλη, αλλά μάλλον πολλαπλάσιο του φορτίου ενός ηλεκτρονίου ή ενός πρωτονίου. Παρακαλώ μελετήστε το θέμα. ηλεκτρικό φορτίο για να διευκρινίσετε την κατανόησή σας σχετικά με την ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου που έχει ένα αντικείμενο.
