Одиниці виміру електричного заряду

Зараз нам найпростіше встановити величину одиниці заряду на підставі закону Кулона. Для цього можна покласти коефіцієнт пропорційності у формулах (1) – (2) рівним одиниці і дати наступне визначення одиниці заряду: два одиничні заряду, що знаходяться на одиничному відстані, взаємодіють з одиничною силою. До речі саме так визначається величина заряду в одній з систем одиниць виміру СГСЕ, якої досі із задоволенням користуються деякі фізики-теоретики. У загальноприйнятій (і обов’язковою) системі одиниць СІ прийнято інше визначення одиниці заряду, засноване на іншому фізичному законі – законі взаємодії електричних струмів Ампера, суворе визначення цієї одиниці ми дамо при вивченні взаємодії струмів. Основна причина такого визначення полягає в тому, що створити еталон сили струму технічно набагато простіше, ніж еталон електричного заряду. Тому в системі СІ в якості основної електричної одиниці обрана одиниця сили струму – Ампер. Одиниця заряду в цій системі є похідною. Ця одиниця носить назву Кулон (скорочено Кл), на честь автора основного закону електростатики. За визначенням 1 Кулон це заряд, який протікає через поперечний переріз провідника при силі струму в 1 Ампер за 1 секунду: [Кл] = [А] • [с].

Можна звернеться до аналогії з законом всесвітнього тяжіння – як ми згадували, на підставі цього закону можна було б встановити одиниці гравітаційної маси. Однак виявилося зручніше встановити еталон інерційної маси – кілограм. Тому в законі всесвітнього тяжіння з’явився розмірний коефіцієнт пропорційності – гравітаційна постійна.

Аналогічно, так як одиниця заряду встановлена ​​на підставі закону Ампера, в законі Кулона коефіцієнт пропорційності повинен мати розмірність, а його чисельне значення визначається експериментально.

Фізичний сенс коефіцієнта k очевидний – два заряди величиною в 1 Кл кожний, що знаходяться на відстані в 1 метр взаємодіють з силою 9 • 109 H. Зверніть увагу громадность цієї сили! Для електростатики заряд в 1 Кулон є дуже великим – описані нами скляні та ебонітові палички при електризації тертям мають заряди порядку 10-10 Кл.

Посилання на основну публікацію