Allt material i universum består i huvudsak av atomer . Atomer består av protoner, neutroner och elektroner. Protoner är positivt laddade, elektroner är negativt laddade och neutroner är oladdade. En atom innehåller ett antal elektroner, protoner och neutroner. Om antalet elektroner är lika med antalet protoner är den totala elektriska laddningen på atomen noll. En sådan atom är elektriskt neutral. Om antalet elektroner överstiger antalet protoner har atomen ett överskott av elektroner, vilket gör den negativt laddad. Om antalet elektroner överstiger antalet protoner har atomen ett överskott av protoner, vilket gör den positivt laddad.
Varje material består i grunden av atomer, så om atomerna som bygger upp ett objekt som helhet har lika många elektroner som protoner, då har objektet ingen laddning eller är neutralt. Å andra sidan, om atomerna som bygger upp ett objekt som helhet har fler elektroner än protoner, då har objektet en negativ laddning. Likaså, om atomerna som bygger upp ett objekt som helhet har färre elektroner än protoner, då har objektet en positiv laddning.
Många föremål som man stöter på i vardagen är i huvudsak elektriskt neutrala. Dessa föremål kan dock göras elektriskt laddade. Att ändra ett elektriskt neutralt föremål till ett elektriskt laddat kan göras genom friktion eller genom induktion. I experimentet med elektrisk laddning förklarade vi hur man ändrar ett neutralt föremål till ett elektriskt laddat genom friktion med ett annat föremål. I experimentet med att ladda ett föremål genom induktion diskuterade vi också processen att ändra ett neutralt föremål till ett elektriskt laddat genom induktion. I friktionsmetoden berörs det föremål som ska laddas elektriskt med ett annat föremål, medan det i induktionsmetoden inte berörs utan helt enkelt förs nära ett annat elektriskt laddat föremål.
En plast som ursprungligen var neutral blir elektriskt laddad efter att ha gnuggats med torr päls eller hår. Bevis på att plasten har blivit elektriskt laddad är att två plaststavar som tidigare har gnuggats med torr päls eller hår stöter bort varandra. De två plaststavarna stöter bort varandra eftersom de båda har samma laddning. Som förklaras i ämnet elektrisk laddning , enligt överenskommelsen baserad på förslaget från Benjamin Franklin (1706-1790), bestäms den elektriska laddningen som plast har vara negativt laddad. Plast är negativt laddad eftersom det totala antalet elektroner i plasten är större än antalet protoner. Ursprungligen är plasten neutral, så man kan dra slutsatsen att de överskottselektroner som plasten för närvarande har kommer från torr päls eller hår. Elektroner i pälsen eller håret rör sig till plasten under friktion mellan plasten och pälsen eller håret. Pälsen är initialt neutral, så när dess elektroner rör sig till plasten saknar pälsen elektroner och har ett överskott av protoner. Pälsen har ett överskott av protoner, så pälsen blir positivt laddad. Efter friktion blir plasten negativt laddad och pälsen blir positivt laddad.
Antalet elektroner som överförs från pälsen till plasten är detsamma som antalet elektroner som förloras från plasten. Efter friktion har plasten ett överskott av elektroner så den blir negativt laddad, medan håret får brist på elektroner så det blir positivt laddat. Nettoladdningen på plast = antal elektroner – antal protoner. På samma sätt är nettoladdningen en fjäder = antal protoner – antal elektroner. Ingen laddning förloras under friktion, och ingen laddning skapas under friktion, det som sker är laddningsöverföring. Plasten blir negativt laddad och fjädern blir positivt laddad. Så den elektriska laddningen är evig.
Lagen om bevarande av elektrisk laddning säger att i ett slutet system varken skapas eller förstörs elektrisk laddning utan överförs bara från ett objekt till ett annat. När ett objekt blir positivt laddat blir ett annat objekt samtidigt negativt laddat, där varje objekt har samma nettoladdning. Det slutna systemet i ovanstående påstående illustreras enligt följande. Till exempel, när plast och päls gnider mot varandra, antas det att överföringen av elektrisk laddning endast sker mellan plasten och pälsen. Så endast pälsen och plasten interagerar med varandra. I verkligheten finns det luft runt omkring oss, så luft är naturligtvis också involverad i friktionsprocessen mellan plasten och pälsen. Om luft också beaktas gäller lagen om laddningens bevarande fortfarande för plasten, pälsen och luften. Om plasten efter friktion blir negativt laddad med 5, till exempel, och pälsen blir negativt laddad med 3, till exempel, blir den omgivande luften också negativt laddad med 2. Så den totala elektriska laddningen mellan dessa tre interagerande objekt är noll. Om endast plasten och pälsen interagerar, när plasten blir negativt laddad med 5, blir pälsen positivt laddad med 5, så den totala elektriska laddningen för plasten och pälsen är noll. Laddningar på 2, 3 eller 5 är bara exempel. I verkligheten är mängden elektrisk laddning inte så stor, utan snarare en multipel av laddningen hos en elektron eller en proton. Vänligen studera ämnet. elektrisk laddning för att klargöra din förståelse av mängden elektrisk laddning ett föremål har.
