ce înseamnă să fii / să ai o sarcină negativă?

decizia de a numi un tip de sarcină pozitivă și un tip de sarcină negativă este în întregime arbitrară.

toate sarcinile electrice sunt pozitive sau negative.

este convenabil să exprimăm sarcina în termeni de numere raționale (cea mai mică sarcină teoretic posibilă în modelul Standard este +1/3 sau -1/3 în unitățile de încărcare electronică), dar nu există un motiv fundamental pentru care trebuie să folosim această terminologie. Am putea numi sarcini precum cele din proton „sarcini de Vest” și sarcini precum cele din electron „sarcini de Est”, de exemplu, fără nicio schimbare de semnificație.

cu alte cuvinte, în contextul sarcinilor electrice, pozitive și negative sunt „direcții” în spațiul de încărcare. Taxele Negative sunt inverse de taxe pozitive, dar ele nu sunt „mai puțin de” taxe pozitive. O sarcină electrică de zero înseamnă doar că ceva este electromagnetic „neutru”, adică echidistant între pozitiv și negativ.

dar sarcina electrică nu este ca, de exemplu, masa, pentru care o masă negativă este non-fizică. Din câte știm, nu există masă negativă, ceea ce nu am observat niciodată, care să fie definită doar matematic. Dar, universul fizic real este plin de particule încărcate pozitiv și negativ, în aproape exact aceleași cantități.

Acum o sută optzeci de ani, când electromagnetismul tocmai devenea o știință, cineva a adoptat pur și simplu o convenție semn care implică faptul că sarcina unui electron este -1 în unități de încărcare electronică, iar sarcina unui proton este +1 în unități de încărcare electronică. Dacă fizicienii din jungla amazoniană ar fi dezvoltat electromagnetismul independent de fizicienii din Europa, iar fizicienii amazonieni ar decide că sarcina unui electron ar fi +1 și sarcina unui proton ar fi -1, calculele lor ar produce exact aceleași predicții despre forțele electromagnetice dintre obiecte ca și fizicienii europeni. Direcția semnului este o regulă complet arbitrară a drumului.

specific:

în 1839, Michael Faraday a arătat că diviziunea aparentă dintre electricitatea statică, electricitatea curentă și bioelectricitatea a fost incorectă și toate au fost o consecință a comportamentului unui singur tip de electricitate care apare în polarități opuse. Este arbitrar ce polaritate se numește pozitivă și care se numește negativă. Sarcina pozitivă poate fi definită ca sarcina rămasă pe o tijă de sticlă după ce a fost frecată cu mătase.

nu știam de ce lucrurile încărcate pozitiv aveau sarcini pozitive și lucrurile încărcate negativ aveau sarcini negative până mult mai târziu. Electronul a fost descoperit în 1874 de George Johnstone Stoney, iar modelul electron-proton al atomului a fost propus în 1911 de Antonius van den Broek și dovedit experimental în 1913 de Henry Moseley. Dar, până în 1913, Convenția semnului de încărcare electrică avea deja 74 de ani.

conform legii lui Coulomb, o sarcină pozitivă și o sarcină pozitivă se resping reciproc, o sarcină negativă și o sarcină negativă se resping reciproc, iar o sarcină pozitivă și o sarcină negativă se atrag reciproc.

(puterea acelei atracții sau repulsii este invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Deci, dacă puterea forței electromagnetice între două sarcini identice la o distanță de 1 unități este de 16, puterea forței electromagnetice dintre ele la o distanță de 2 unități este de 4, iar puterea forței electromagnetice dintre ele la o distanță de 3 unități este de 16/9 (adică aproximativ 1,78), pentru orice unități pe care le alegeți.)

când spunem că ceva are o sarcină electrică pozitivă, ne referim pur și simplu că are același tip de sarcină ca un proton. Și, când spunem că ceva are o sarcină electrică negativă, ne referim pur și simplu că are același tip de sarcină ca un electron.