Electricitate(din greacă elektron – chihlimbar, deoarece chihlimbarul atrage corpurile de lumină), sau curentul a început să fie folosit abia în 1800, când un fizician italian Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta a inventat prima baterie din lume și, prin urmare, a furnizat prima sursă permanentă de energie electrică.
Dar cum apare electricitatea?
Totul în jur este format din particule minuscule care nu sunt vizibile pentru ochiul uman - atomi. Un atom este format din particule mai mici: în centru se află nucleul, iar electronii se rotesc în jurul lui. Nucleul este format din neuroni și protoni. Electronii care se rotesc în jurul nucleului au o sarcină negativă (-), în timp ce protonii care se află în nucleu au o sarcină pozitivă (+). De obicei, numărul de electroni dintr-un atom este același cu numărul de protoni din nucleu, deci atomul nu are sarcină - este neutru.
Există unii atomi cărora le poate lipsi un electron. Au o sarcină pozitivă (+) și încep să atragă electroni (-) de la alți atomi. Și în aceștia, alți atomi, electroni zboară de pe orbită, schimbă traiectoria mișcării. Mișcarea electronilor de la un atom la altul produce energie. Această energie se numește electricitate.
De unde vine electricitatea din casele noastre?
Obținem electricitate de la centralele mari. Centralele electrice au generatoare - mașini mari care funcționează cu o sursă de energie. De obicei sursa este energie termală, care se obține prin încălzirea apei (aburului). Iar pentru încălzirea apei folosiți cărbune, petrol, gaz natural sau combustibil nuclear. Aburul care este generat atunci când apa este încălzită antrenează paletele uriașe ale turbinei, care la rândul lor pornesc generatorul.
Energia poate fi obtinuta folosind puterea apei care cade de la mari inaltimi: din baraje sau cascade (hidroenergie).
Ca sursă de energie pentru generatoare, puteți folosi puterea vântului sau căldura Soarelui, dar la acestea nu se recurge adesea.
În plus, un generator de lucru, folosind un magnet uriaș, creează un flux de sarcini electrice (curent), care trece prin fire de cupru. Pentru a transmite energie electrică pe distanțe mari, este necesară creșterea tensiunii. Pentru a face acest lucru, utilizați un transformator - un dispozitiv care poate crește și scădea tensiunea. Acum, electricitatea cu putere mare (până la 10.000 de volți sau mai mult) se deplasează de-a lungul cablurilor uriașe care sunt adânci în subteran sau în aer, până la destinație. Înainte de a intra în apartamente și case, curentul electric trece printr-un alt transformator, care îi scade tensiunea. Acum, electricitatea gata de utilizare călătorește prin fire către instalațiile necesare. Cantitatea de energie electrică utilizată este reglementată de contoare speciale care sunt atașate la fire care trec prin pereți și podele. furniza energie electrică fiecăruia 
cameră într-o casă sau apartament. Datorită electricității, iluminatului și televizorului funcționează diverse aparate electrocasnice.
Dacă aveți nevoie de ajutor pentru rezolvarea problemelor de fizică sau matematică, tutorii online sunt întotdeauna gata să vă ajute. În orice moment și oriunde, studentul poate solicita ajutor de la un tutor online și poate obține sfaturi cu privire la orice subiect curiculumul scolar. Instruirea are loc prin intermediul unui software special conceput. Profesorii calificați oferă asistență în realizarea temelor, explicând materiale de neînțeles; ajută la pregătirea pentru GIA și examen. Elevul alege singur dacă să conducă cursurile cu tutorele selectat pentru o perioadă lungă de timp sau să folosească ajutorul profesorului numai în situații specifice când există dificultăți cu o anumită sarcină.
site-ul, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesară un link către sursă.
- În Europa, acum nimeni nu cântă la pian,
joaca-te cu electricitatea.
- Nu te poți juca cu electricitate - te va ucide cu un șoc electric.
-Și se joacă în mănuși de cauciuc...
-E! Puteți purta mănuși de cauciuc!
"Mimino"
Ciudat... Se joacă cu electricitatea, dar dintr-un motiv oarecare ucide cu un fel de curent... De unde vine curentul în electricitate? Si ce este acest curent? Salut dragă! Să ne dăm seama.
Ei bine, în primul rând, să începem cu de ce este încă posibil să se joace cu electricitatea în mănuși de cauciuc, dar, de exemplu, în fier sau plumb - este imposibil, deși cele din metal sunt mai puternice? Chestia este că cauciucul nu conduce electricitatea, ci fierul și plumbul conduc și, prin urmare, vor șoca. Stop-stop... Mergem în direcția greșită, să ne întoarcem... Da... Trebuie să începeți cu faptul că totul în Universul nostru este format din cele mai mici particule - atomi. Aceste particule sunt atât de mici încât, de exemplu, un păr uman este de câteva milioane de ori mai gros decât cel mai mic atom de hidrogen. Un atom este format (vezi Figura 1.1) din două părți principale - un nucleu încărcat pozitiv, care, la rândul său, este format din neutroni și protoni și electroni care se rotesc pe anumite orbite în jurul nucleului.
Figura 1.1 - Structura electronului
Sarcina electrică totală a unui atom este întotdeauna (!) egală cu zero, adică atomul este neutru din punct de vedere electric. Electronii au o legătură destul de puternică cu nucleul atomic, cu toate acestea, dacă aplicați o anumită forță și „trageți” unul sau mai mulți electroni din atom (prin încălzire sau frecare, de exemplu), atunci atomul se va transforma într-un ion încărcat pozitiv. , deoarece valoarea sarcinii pozitive a nucleului său va fi mai mare mărimea sarcinii totale negative a electronilor rămași. Și invers - dacă unul sau mai mulți electroni sunt adăugați la atom în vreun fel (dar nu prin răcire ...), atunci atomul se va transforma într-un ion încărcat negativ.
Electronii care alcătuiesc atomii oricărui element sunt absolut identici ca caracteristici: sarcină, mărime, masă.
Acum, dacă te uiți la compoziția internă a oricărui element, poți vedea că nu întregul volum al elementului este ocupat de atomi. Întotdeauna, în orice material, sunt prezenți atât ioni încărcați negativ, cât și încărcați pozitiv, iar procesul de transformare a „ionului încărcat negativ-atom-încărcat pozitiv” are loc constant. În procesul acestei transformări, se formează așa-numiții electroni liberi - electroni care nu sunt asociați cu niciunul dintre atomi sau ioni. Se pare că diverse substanțe numărul acestor electroni liberi este diferit.
De asemenea, din cursul fizicii se știe că în jurul oricărui corp încărcat (chiar și la fel de neglijabil ca un electron) există un așa-numit câmp electric invizibil, ale cărui principale caracteristici sunt puterea și direcția. Se acceptă condiționat că câmpul este întotdeauna direcționat de la punctul de sarcină pozitivă la punctul de sarcină negativă. Un astfel de câmp apare, de exemplu, la frecarea unei tije de ebonită sau de sticlă pe lână, în timp ce în acest proces se poate auzi o crăpătură caracteristică, fenomenul căruia îl vom analiza mai târziu. Mai mult, pe o tijă de sticlă se va forma o sarcină pozitivă, iar pe una din ebonită o sarcină negativă. Aceasta va însemna doar tranziția electronilor liberi ai unei substanțe la alta (de la o tijă de sticlă la lână și de la lână la o tijă de ebonită). Transferul de electroni înseamnă o schimbare a sarcinii. Pentru a evalua acest fenomen, există o specială cantitate fizica- cantitatea de electricitate, numită pandantiv, și 1Cl \u003d 6,24 10 18 electroni. Pe baza acestui raport, sarcina unui electron (sau este altfel numită sarcină electrică elementară) este egală cu: 
Deci, ce legătură au toți acești electroni și atomi cu ea... Dar ce legătură are cu asta. Dacă luați un material cu un conținut ridicat de electroni liberi și îl plasați într-un câmp electric, atunci toți electronii liberi se vor deplasa în direcția punctului pozitiv al câmpului, iar ionii - deoarece au legături interatomice (interionice) puternice - rămân în interiorul materialului, deși în teorie ar trebui să se deplaseze în acel punct al câmpului, a cărui sarcină este opusă sarcinii ionului. Acest lucru a fost dovedit printr-un experiment simplu.
Două materiale diferite (argint și aur) au fost conectate între ele și plasate într-un câmp electric timp de câteva luni. Dacă s-a observat mișcarea ionilor între materiale, atunci ar fi trebuit să aibă loc un proces de difuzie în punctul de contact și aurul s-ar forma în zona îngustă a argintului, iar argintul s-ar forma în zona îngustă a aurului, dar acest lucru nu s-a întâmplat, care a dovedit imobilitatea ionilor „grei”. Figura 2.1 arată mișcarea particulelor pozitive și negative într-un câmp electric: electronii încărcați negativ se mișcă împotriva direcției câmpului, iar particulele încărcate pozitiv se deplasează în direcția câmpului. Cu toate acestea, acest lucru este valabil numai pentru particulele care nu sunt incluse în rețea cristalină orice material și nu sunt interconectate prin legături interatomice. 
Figura 1.2 - Mișcarea unei sarcini punctuale într-un câmp electric
Mișcarea are loc în acest fel, deoarece sarcinile asemănătoare se resping, iar sarcinile opuse se atrag: asupra unei particule acționează întotdeauna două forțe: o forță de atracție și o forță de respingere.
Deci, mișcarea ordonată a particulelor încărcate este numită curent electric. Există fapt amuzant: inițial se credea (înainte de descoperirea electronului) că curentul electric este generat tocmai de particule pozitive, prin urmare direcția curentului corespundea mișcării particulelor pozitive de la „plus” la „minus”, dar mai târziu opus a fost descoperit, dar s-a hotărât să se lase direcția curentului la fel, iar în electrotehnica modernă această tradiție rămâne. Deci, de fapt, este invers! 
Figura 1.3 - Structura atomului
Un câmp electric poate, deși este caracterizat de mărimea intensității, dar este creat în jurul oricărui corp încărcat. De exemplu, dacă toate aceleași bețe de sticlă și ebonită sunt frecate de lână, atunci va apărea un câmp electric în jurul lor. Un câmp electric există în apropierea oricărui obiect și afectează alte obiecte, indiferent cât de departe ar fi acestea.Totuși, odată cu creșterea distanței dintre ele, intensitatea câmpului scade și valoarea acestuia poate fi neglijată, astfel încât doi oameni stând unul lângă altul și având ceva încărcă, deși creează câmp electric, iar între ele circulă un curent electric, dar este atât de mic încât este dificil să-și stabilească valoarea chiar și cu dispozitive speciale.
Deci, este timpul să vorbim mai mult despre ce fel de caracteristică este - tensiunea câmp electric. Totul începe cu faptul că în 1785 inginerul militar francez Charles Augustin de Coulomb, distras de la desenarea hărților militare, a dedus o lege care descrie interacțiunea a două încărcături punctiforme:
Modulul forței de interacțiune a două sarcini punctuale în vid este direct proporțional cu produsul modulelor acestor sarcini și invers proporțional cu pătratul distanței dintre ele.
Nu vom aprofunda de ce este așa, pur și simplu vom lua cuvântul domnului Coulomb și vom introduce câteva condiții pentru respectarea acestei legi:
- sarcini punctiforme - adică distanța dintre corpurile încărcate este mult mai mare decât dimensiunea lor - cu toate acestea, se poate dovedi că forța de interacțiune a două sarcini distribuite volumetric cu distribuții spațiale neintersectate sferic simetrice este egală cu forța de interacțiune a două sarcini punctiforme echivalente situate la centrele de simetrie sferică;
- imobilitatea lor. În caz contrar, intră în vigoare efecte suplimentare: câmpul magnetic al sarcinii în mișcare și forța Lorentz suplimentară corespunzătoare care acționează asupra unei alte sarcini în mișcare;
- interacțiune în vid.
Din punct de vedere matematic, legea se scrie astfel: 
unde q 1, q 2 sunt valorile sarcinilor punctiforme care interacționează,
r este distanța dintre aceste sarcini,
k este un coeficient care descrie influența mediului.
Figura de mai jos prezintă o explicație grafică a legii lui Coulomb. 
Figura 1.4 - Interacțiunea sarcinilor punctiforme. legea lui Coulomb
Astfel, forța de interacțiune între două sarcini punctuale crește odată cu creșterea acestor sarcini și scade odată cu creșterea distanței dintre sarcini, iar o creștere a distanței cu un factor de doi duce la o scădere a forței cu un factor. din patru. Cu toate acestea, o astfel de forță apare nu numai între două sarcini, ci și între o sarcină și un câmp (și din nou un curent electric!). Ar fi logic să presupunem că același câmp se exercită asupra unor taxe diferite influență diferită. Deci raportul dintre forța de interacțiune dintre câmp și sarcină și mărimea acestei sarcini se numește puterea câmpului electric. Cu condiția ca sarcina și câmpul să fie staționari și să nu-și modifice caracteristicile în timp. 
unde F este forța de interacțiune,
q este taxa.
Mai mult, așa cum am menționat mai devreme, câmpul are o direcție, iar aceasta rezultă tocmai din faptul că forța de interacțiune are o direcție (este o mărime vectorială: sarcinile cu același nume se atrag, sarcinile opuse se resping).
După ce am scris acest tutorial, l-am rugat pe prietenul meu să-l citească, să-l evalueze, ca să spun așa. În plus, i-am pus o întrebare interesantă în opinia mea doar pe tema acestui material. Imaginează-ți surpriza mea când mi-a răspuns greșit. Încearcă să răspunzi și la această întrebare (este plasată în secțiunea de sarcini de la sfârșitul lecției) și argumentează-ți punctul de vedere în comentarii.
Și în sfârșit, deoarece câmpul poate muta o sarcină dintr-un punct în spațiu în altul, are energie și, prin urmare, poate lucra. Acest fapt ne va fi util în viitor când luăm în considerare problemele muncii. curent electric.
Așa se încheie prima lecție, dar mai avem o întrebare fără răspuns, de ce, în mănuși de cauciuc, curentul nu va ucide. Să o lăsăm ca intriga pt urmatoarea lectie. Vă mulțumim pentru atenție, ne vedem curând!
- Să presupunem că în orașul erou Moscova există o anumită priză, cea mai comună priză pe care o aveți acasă. Să presupunem, de asemenea, că am întins firele de la Moscova la Vladivostok și am conectat un bec în Vladivostok (din nou, lampa este complet obișnuită, aceeași acum luminează camera pentru mine și pentru tine). În total, ce avem: un bec conectat la capetele a două fire în Vladivostok și o priză la Moscova. Acum să introducem firele „Moscova” în priză. Dacă nu luăm în considerare o mulțime de condiții diferite și doar presupunem că becul din Vladivostok a luat foc, atunci încercați să ghiciți dacă electronii care se află în prezent în priza din Moscova vor ajunge la filamentul becului în Vladivostok? Ce se întâmplă dacă conectăm becul nu la priză, ci la baterie?
Mereu e așa: dacă grădinarul se bucură de ploaie, atunci turistul blestemă această ploaie inoportună izbucnită. Soarele strălucește fierbinte - și din nou, cineva se simte bine, dar cineva nu. Din păcate, nu există un ideal în lume și este imposibil să-i mulțumești pe toată lumea.
Înainte de descoperirea neutronului, fizicienii credeau că nucleul atomic este alcătuită din protoni și electroni. Acest lucru i-a supărat foarte mult pe teoreticieni - calculele lor nu au făcut rost. Dar, pe de altă parte, experimentatorii care au studiat degradarea beta radioactivă a nucleelor au fost complet calmi. Nu trebuiau să se înțeleagă de unde provin electronii.
Neutronul a dat totul peste cap cu aspectul său. Acum teoreticienii s-au bucurat, deoarece modelul neutron-proton al structurii nucleului le-a eliminat toate dificultățile. Dar bucuria a dispărut și a dispărut dintr-o singură privire în direcția celor care erau angajați în studiul radioactivității. Ei au cerut un răspuns la o singură întrebare, dar extrem de dificilă: de unde provin electronii în dezintegrarea beta a nucleelor, dacă nu sunt acolo?
Este cu adevărat necesar să renunțăm la o imagine atât de minunat de simplă a structurii nucleului și să facem un pas înapoi? Este cu adevărat posibil, după ce am văzut în sfârșit orizonturi clare, să ne cufundăm din nou într-un abis înspăimântător de fapte de neînțeles care nu sunt de acord între ele?
Întrebarea directă: de unde provin electronii din nucleu? - i-a forțat pe fizicieni să facă un pas uriaș înainte. Poate nu mai puțin grav decât pasul cu recunoașterea electronilor.
Acum douăzeci și trei de secole, Democrit a înzestrat lumea atomilor cu proprietatea indivizibilității, imuabilității. La sfârșitul secolului al XIX-lea, fizicienii au smuls această etichetă de pe atomi și, fără ezitare, au depășit-o prin particule elementare! Le-a fost foarte greu pentru fizicieni să-și imagineze cărămizile materiei fără eticheta obișnuită de calm și de încredere.
Fondator mecanica cuantică W. Heisenberg a fost primul care a rezolvat ghicitoarea nucleului. El a sugerat că neutronul din nucleu se poate transforma uneori într-un proton plus un electron și un neutrin. Protonul rămâne în nucleu, iar restul particulelor „care apar” îl părăsesc. În exterior, o astfel de transformare arată ca o descompunere beta radioactivă.
Deci de acolo provin electronii! Pentru prima dată, cercetătorii microlumilor au descoperit convertibilitatea reciprocă a particulelor elementare.
Neutronul, după cum sa dovedit mai târziu, trăiește în afara nucleului nu mai mult de 12 minute, degradându-se într-un proton, un electron și un neutrin. Nimic de genul acesta nu se întâmplă cu un proton liber. Dar în nucleul radioactiv, situația energetică este de așa natură încât chiar și un proton stabil se poate transforma într-un neutron, pozitron și neutrin. După numele particulei elementare - pozitron - acest eveniment din viața unui nucleu radioactiv a început să fie numit dezintegrare a pozitronilor.
Ce este această nouă particulă - pozitronul?
Este nou și pare să ne fie cunoscut de mult. Aceasta este o copie exactă a unui electron, doar cu semnul opus al sarcinii electrice. S-ar părea că nu este nimic de menționat despre asta, dacă este necesar doar pentru câteva cuvinte despre dezintegrarea pozitronilor nucleelor.
Dar nu. Această particulă joacă un rol special în istoria fizicii particulelor elementare. Descoperirea pozitronului a deschis ușa către lumea antiparticulelor. Ne-a arătat o altă proprietate a materiei - capacitatea sa de a se transforma dintr-o formă grea într-o formă de energie!
Totul a început cu faptul că în 1931, un tânăr fizician teoretician de la Universitatea din Cambridge, Paul Dirac, a primit o ecuație care descrie mișcarea unui electron. El a descoperit curând că această ecuație are două soluții, adică, pe lângă electron, este potrivită pentru a descrie încă o particulă. S-a dovedit că această particulă ar trebui să fie complet analogă cu un electron, dar cu o sarcină electrică pozitivă.
La acea vreme - și asta s-a întâmplat cu mai bine de patruzeci de ani în urmă - nimeni nu auzise de antiparticule, iar singura particulă încărcată pozitiv cunoscută de fizicieni era protonul. Dar protonul, datorită masei sale mari, nu corespundea celei de-a doua soluții a ecuației lui Dirac.
La început părea că aceasta era o curiozitate pur matematică. Dar toate încercările de a exclude a doua soluție nu au dus la nimic. Unul din două lucruri: fie teoria lui Dirac este greșită, fie un electron încărcat pozitiv există în natură.
Predicția lui Dirac a fost atât de neobișnuită încât nici cei mai mari oameni de știință nu au acceptat-o imediat. Landau, de exemplu, a declarat doar trei decenii mai târziu: „Cine susține că Dirac a făcut mai mult pentru știință în câțiva ani decât au făcut toți cei prezenți în această cameră în toată viața lor?”
Un an mai târziu, în 1932, a fost descoperit un pozitron în razele cosmice. În camera cu nori, au găsit urme de particule care ar putea aparține doar unui electron, dar cu sarcină pozitivă.
Când studiau razele cosmice folosind o cameră cu nori, experimentatorii au folosit metoda propusă încă din 1927 de fizicianul sovietic D. Skobeltsyn. Camera cu nori a fost plasată între polii unui electromagnet. Acest lucru a făcut posibil nu numai să se vadă urma unei particule elementare, ci și să se măsoare energia și să se determine semnul sarcinii electrice a unui reprezentant al microcosmosului care zboară prin cameră prin curbura sa într-un câmp magnetic. În fotografiile făcute în camera cu nori, s-a văzut clar că urmele electronului și ale pozitronului deviază în direcții opuse.
Experiența a confirmat teoria. Paul Dirac, în vârstă de douăzeci și opt de ani, s-a alăturat listei laureaților Premiul Nobel.
După descoperirea pozitronului, a apărut întrebarea: nu orice particulă elementară are „antireflexie”? Experimentatorii au început să caute antiprotonul în razele cosmice. Perechea electron-pozitron părea să confirme teoria lui Dirac. Dar nu, nu, da, și gândul la o excepție făcută de natură doar pentru aceste particule s-a strecurat.
„Intervalul de timp dintre predicția antiprotonului și observarea acestuia în 1955 a fost prea lung”, a spus academicianul Ya. anul trecut au existat încercări de a construi o teorie fără antiprotoni”.
La doar un sfert de secol după predicția lui Dirac, un grup de oameni de știință americani conduși de Emilio Segre și Owen Chamberlain au descoperit antiprotonul. Un an mai târziu, a fost găsit și un antineutron.
Prinzând capătul pozitronilor, fizicienii la început încet, apoi din ce în ce mai repede, au început să scoată rețeaua cu antiparticule. Și acum nimeni nu se îndoiește că fiecare particulă elementară are propria sa umbră - antiparticula corespunzătoare.
Studiind urmele pozitronilor dintr-o cameră cu nori, fizicienii au descoperit imediat că un electron și un pozitron, întâlnindu-se, se „anihilează” reciproc – se anihilează.
Nu era nimic de care să te temi pentru natură - în același timp, ea nu a pierdut nimic. Masa ambelor particule s-a transformat într-un alt tip de materie - în energie, a cărei cantitate poate fi calculată cu ușurință folosind formula binecunoscută a lui Albert Einstein E \u003d mc 2
„Acest rezultat al celei mai recente fizici”, a scris laureatul Premiului Nobel Max Laue, „este cel mai uimitor lucru pe care l-a adus vreodată dezvoltarea științelor naturale”.
Cât de ciudate s-au dovedit a fi cărămizile elementare ale materiei! Chiar și astfel de particule stabile precum protonul și electronul ar putea „dispără” împreună cu antiparticulele lor. Gândul s-a strecurat involuntar: cum ar putea roci antice făcute dintr-un material atât de fragil să supraviețuiască până în vremea noastră?
Dar ideea este că particulele elementare arată pregătite pentru transformări numai în condițiile specifice ale nucleelor radioactive și atunci când întâlnesc antiparticule. În regiunea lumii accesibile nouă, există nuclee nemăsurat mai stabile decât cele radioactive. Și suntem salvați de la anihilare prin absența unor cantități semnificative de antiparticule.
Întrebarea asta e ca varza, o deschizi, o deschizi, dar e încă departe de ciotul „fundamental”. Deși întrebarea, aparent, privește tocmai această tulpină, tot trebuie să încerci să depășești toată varza.
La cea mai superficială privire, natura curentului pare simplă: curentul este atunci când particulele încărcate se mișcă. (Dacă particula nu se mișcă, atunci nu există curent, există doar un câmp electric.) Încercând să înțelegem natura curentului și neștiind în ce constă curentul, am ales direcția curentului corespunzătoare direcția de mișcare a particulelor pozitive. Mai târziu s-a dovedit că un curent care nu poate fi distins, exact același ca efect, se obține atunci când particulele negative se mișcă în direcția opusă. Această simetrie este un detaliu remarcabil al naturii curentului.
În funcție de locul în care se mișcă particulele, natura curentului este, de asemenea, diferită. Materialul actual în sine este diferit:
- Metalele au electroni liberi;
- În supraconductori din metal și ceramică - de asemenea electroni;
- În lichide, ionii se formează în timpul curgerii reacții chimice sau atunci când este expus la un câmp electric aplicat;
- În gaze - din nou ioni, precum și electroni;
- Dar în semiconductori, electronii nu sunt liberi și pot mișca „releu”. Acestea. Nu este un electron care se poate mișca, ci, parcă, un loc în care nu există - o „găură”. O astfel de conducere se numește conducție prin gaură. Pe vârfurile diferitelor semiconductori, natura unui astfel de curent dă naștere la efecte care fac posibilă toată electronica noastră radio.
Curentul are două măsuri: puterea curentului și densitatea curentului. Între curentul sarcinilor și curentul, de exemplu, al apei dintr-un furtun, există mai multe diferențe decât asemănări. Dar o astfel de viziune asupra curentului este destul de productivă pentru înțelegerea naturii acestuia din urmă. Curentul din conductor este un câmp vectorial de viteze ale particulelor (dacă sunt particule cu aceeași sarcină). Dar de obicei nu ținem cont de aceste detalii atunci când descriem curentul. Facem media acestui curent.
Dacă luăm o singură particulă (încărcată natural și în mișcare), atunci curentul este egal cu produsul sarcinii și viteza instantaneeîntr-un anumit moment de timp există exact acolo unde se află această particulă. Amintiți-vă cum era în cântecul duetului Ivasi „E timpul pentru o bere”: „... dacă clima este grea și ostilă astrală, dacă trenul a plecat și a luat toate șinele...” :)
Și așa am ajuns la acel butuc, care a fost menționat la început. De ce o particulă are o sarcină (se pare că totul este clar cu mișcare, dar ce este o sarcină)? Cele mai fundamentale particule (acum cu siguranță:) aparent indivizibile) care poartă o sarcină sunt electronii, pozitronii (antielectronii) și quarcii. Este imposibil să scoți și să studiezi un singur quark din cauza confinării, pare mai ușor cu un electron, dar nici nu este foarte clar încă. În momentul de față, este clar că curentul este cuantizat: nu există sarcini mai mici decât sarcina unui electron (cuarcurile se observă doar sub formă de hadroni cu sarcina totală egală sau zero). Un câmp electric separat de o particulă încărcată poate exista numai împreună cu camp magnetic, Cum unde electromagnetice, a cărui cuantă este un foton. Poate că unele interpretări ale naturii sarcinii electrice se află în sferă fizică cuantică. De exemplu, câmpul Higgs pe care l-a prezis și descoperit recent (există un boson, există un câmp) explică masa unei serii de particule, iar masa este o măsură a modului în care o particulă răspunde la un câmp gravitațional. Poate cu o sarcină, ca și cu o măsură de răspuns la un câmp electric, o poveste similară va fi dezvăluită. De ce există o masă și de ce există o încărcare - acestea sunt întrebări oarecum legate.
Se cunosc multe despre natura curentului electric, dar cel mai important lucru nu este încă cunoscut.