mit jelent negatív töltés/negatív töltés?

az a döntés, hogy egy töltéstípust pozitívnak és egy töltéstípust negatívnak nevezünk, teljesen önkényes.

minden elektromos töltés pozitív vagy negatív.

kényelmes a töltést racionális számokkal kifejezni (a Standard modellben a legkisebb elméletileg lehetséges töltés +1/3 vagy -1/3 elektrontöltési egységekben), de nincs alapvető oka annak, hogy ezt a terminológiát kell használnunk. A protonhoz hasonló töltéseket “nyugati töltéseknek”, az elektronhoz hasonló töltéseket például “Keleti töltéseknek” nevezhetjük, jelentésváltozás nélkül.

más szavakkal, az elektromos töltések összefüggésében a pozitív és negatív” irányok ” a töltéstérben. A negatív töltések a pozitív töltések inverzei, de nem” kevesebbek”, mint a pozitív töltések. A nulla elektromos töltés csak azt jelenti, hogy valami elektromágnesesen “semleges”, azaz egyenlő távolságra van a pozitív és a negatív között.

de az elektromos töltés nem olyan, mint például a tömeg, amelyre a negatív tömeg nem fizikai. Legjobb tudásunk szerint nincs olyan dolog, mint a negatív tömeg, amit soha nem figyeltünk meg, amit csak matematikailag definiálunk. De a valódi fizikai univerzum tele van pozitív és negatív töltésű részecskékkel, majdnem pontosan ugyanolyan mennyiségben.

száznyolcvan évvel ezelőtt, amikor az elektromágnesesség éppen tudománygá vált, valaki egyszerűen elfogadott egy jelegységet, amely azt sugallja, hogy egy elektron töltése -1 az elektrontöltési egységekben, a proton töltése pedig +1 az elektrontöltési egységekben. Ha az Amazonas dzsungelében a fizikusok az Európai fizikusoktól függetlenül fejlesztették volna ki az elektromágnesességet, és az amazóniai fizikusok úgy döntöttek volna, hogy az elektron töltése +1, A proton töltése pedig -1, számításaik pontosan ugyanazokat az előrejelzéseket eredményeznék a tárgyak közötti elektromágneses erőkről, mint az Európai fizikusok. A jel iránya az út teljesen önkényes szabálya.

konkrétan:

1839-ben Michael Faraday megmutatta, hogy a statikus elektromosság, a jelenlegi elektromosság és a bioelektromosság közötti látszólagos megoszlás helytelen, és mindez egyetlen, ellentétes polaritásokban megjelenő elektromosság viselkedésének következménye. Önkényes, hogy melyik polaritást nevezzük pozitívnak és melyiket nevezzük negatívnak. A pozitív töltés meghatározható az üvegrúdon maradt töltésként, miután selyemmel dörzsölték.

csak sokkal később tudtuk, hogy a pozitív töltésű dolgoknak miért vannak pozitív töltéseik, a negatív töltésűeknek pedig negatív töltéseik. Az elektront 1874-ben George Johnstone Stoney fedezte fel, az atom elektron-proton modelljét 1911-ben Antonius van den Broek javasolta, majd 1913-ban Henry Moseley kísérletileg bizonyította. De 1913-ra az elektromos töltésjel egyezmény már 74 éves volt.

Coulomb törvénye szerint a pozitív és a pozitív töltés taszítja egymást, a negatív és a negatív töltés taszítja egymást, a pozitív és a negatív töltés pedig vonzza egymást.

(ennek a vonzásnak vagy taszításnak az ereje fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. Tehát, ha az elektromágneses erő erőssége két azonos töltés között 1 egység távolságban 16, akkor a köztük lévő elektromágneses erő erőssége 2 egység távolságban 4, a köztük lévő elektromágneses erő erőssége 3 egység távolságban 16/9 (azaz körülbelül 1,78), bármely választott egységnél.)

amikor azt mondjuk, hogy valami pozitív elektromos töltéssel rendelkezik, egyszerűen azt értjük, hogy ugyanolyan töltésű, mint egy proton. És amikor azt mondjuk, hogy valaminek negatív elektromos töltése van, egyszerűen azt értjük, hogy ugyanolyan töltésű, mint egy elektron.