الشحنة الكهربائية

لوحظ وجود الشحنات الكهربائية لأول مرة من قبل الإنسان القديم، حيث إنه تمكّن من ملاحظة شرارة كهربائية عندما يقوم بالمشي على البساط في الأيام الرطبة، وأيضاً تمكن من ملاحظتها عندما كان يقوم بخلع بعض القطع من ملابسه، وعُرفت هذه الظاهرة بالتكهرب. وقد ظهر مفهوم الشحنة الكهربائية عن طريق رصدنا للطبيعة؛ حيث إنه عندما نتمكن من رصد قوةٍ كهربائيةٍ فإننا نستطيع الجزم بوجود شحناتٍ كهربائيةٍ سبّبت هذه الظاهرة، فالشحنة هي خاصية من خصائص الجسم، مثلها مثل الكتلة، إلا أنه لا يوجد كتلة سالبة، ويوجد شحنة موجبة وشحنة سالبة. إن مصطلحي الشحنة الموجبة والشحنة السالبة مصطلحان اعتباطيان، كل ما في الأمر أنه راق لبنيامين فرانكلن اعتبار الشحنة الموجبة للأجسام التي تحمل إلكترونات أقل، واعتبار الأجسام التي تحمل عدداً أكبر من الإلكترونات أجساماً مشحونةً بشحنة سالبة.

لنقل الآن إنه لدينا جسمان من مادتين مختلفتين، ولنرمز للمادة الأولى بالرمز "س" وللمادة الثانية بالرمز "ص". الآن إذا قمنا بفرك المادتين ببعضهما البعض فإن بعض إلكترونات المادة "س" سوف تتفاعل مع بعض إلكترونات المادة "ص"؛ أي إن بعض الإلكترونات سوف تنتقل من المادة "س" إلى المادة "ص" أوالعكس. فإذا كانت إلكترونات المدار الأخير للمادة "س" غير مرتبطة بما فيه الكفاية مع أنويتها مثل المادة "ص" (أي أن إلكترونات المادة "ص" مرتبطة بشكل أكبر مع أنويتها) فإن بعض إلكترونات المادة "س" سوف تكون غير موجودة عند فصل المادتين عن بعضهما البعض (أي أن الإلكترونات قد انتقلت إلى المادة "ص" وثبتت هناك)، وبهذا سوف تكون المادة "ص" قد امتلكت شحنة سالبة، بينما المادة "س" قد امتلكت شحنة موجبة.

ومن الجدير بالذكر أن أصغر شحنة في الطبيعة هي شحنة الإلكترون، ومقدارها 1.60219×10^-19كولوم، وهذا يعني أنه يوجد في الكولوم الواحد 6.24×10¹⁸ إلكتروناً.