Қозғалмалы электр заряды табиғатта болатын көптеген құбылыстардың негізі болып табылады. Мысалы, жоғары энергиямен зарядталған көптеген бөлшектер біздің Жерді үнемі «бомбалайды».
Жер мен Ғалам арасында
Олардың көпшілігі күн жүйесінен тыс протондар түрінде, ал шамамен 14% - бөлшектер түрінде пайда болады. Сірә, зарядтар Галактиканың ішінде түзілген, сондықтан галактикалық сәулелер деп аталады. Біз протондардан тұратын күн сәулелерін де жақсы білеміз. Соққы әсіресе Күн бетінде бұзылулар болған кезде күшті болады.
Жерге жақындаған кезде зарядтар оның магнит өрісіне енеді. Егер қозғалатын электр зарядының энергиясы аз болса, бөлшек ауытқиды және Жерге жетпейді. Бірақ жоғары энергиямен зарядталған бөлшектер бетіне жетуге қабілетті. Сонымен бірге олар магниттік күш сызықтарын айналып өтетін сияқты.
Жерге жақын жерде зарядталған бөлшектер ерекше көп мөлшерде жиналатын аймақтар бар. Олар радиациялық белдеулер деп аталады және болып табыладызарядтарды өріс басып алатын "тұзақтардың" түрі.
Геомагниттік өрісте электрондар мен протондар атмосферада атмосфералық газдардың атом ядроларымен соқтығысатындықтан олардың көпшілігін ұстайды. Ядролық реакциялар жүріп, заряды жоқ нейтрондар шығарылады. Сондықтан магнит өрісі оларға әсер етпейді.
Нейтрондар интенсивтілігі төмен аймаққа ауысады, содан кейін (нейтриноларды қоспағанда) магнит өрісімен қайтадан тартылатын электрондарға, протондарға және нейтриноларға ыдырайды. Ақырында радиациялық белдеу пайда болады. Нейтрино ұшып кетеді, өйткені оның қозғалатын электр заряды жоқ.
Табиғат құбылыстары
Аврора бореалисі сияқты табиғи құбылысты бәрі естіген, ал кейбіреулері көрген. Көбінесе оны солтүстіктің биік ендіктерінде байқауға болады. Оңтүстікте сирек кездеседі. Мұндағы жарық магнит өрісіне енетін күн протондары арқылы жасалады.
Олардың шоғырының биіктігіндегі атмосфера өте сирек кездеседі. Бірақ мұнда да оттегі мен азот бар, соқтығысқан жарқырау пайда болады. Бұл құбылыстар үздіксіз орын алады, бірақ адам көру үшін әрқашан байқалмайды. Дегенмен, Күн бұзылған кезде, протондардың көбеюі адамдарға аспандағы өте әдемі көріністі байқауға мүмкіндік береді.
Қозғалмалы электр заряды бар тағы бір белгілі табиғи құбылыс – найзағай. Оларда ұшқын түріндегі үлкен электр разрядтары пайда болады. Найзағай атмосферадағы бұлттардың арасында немесе бұлттар мен жердің арасында болады. Олардың ұзындығы кейде бірнеше километрге жетеді, ал диаметрі бірнеше ондаған сантиметрді құрайды, ал ұзақтығы тіпті секундқа да жетпейді. Найзағай әрқашан найзағаймен бірге пайда болады. Көбінесе олар сызықтық пішінге ие, бірақ кейде олар шарлар түрінде болады. Соңғылары әсіресе мистикалық оқиғалармен қоршалған.
Ағымдағы
Қозғалыстағы электр зарядын электр тогы деп атайды, ол адамдардың практикалық өміріне қызығушылық тудырады. Оның көмегімен электр қозғалтқыштары, теледидар, радио, компьютерлер және басқа да көптеген құрылғылар жұмыс істейді. Адам әрекетінің қай саласына қол тигізсе де, электр зарядтарының әсерлері барлық жерде болады.
Токтың пайда болуы және оның магниттік және электр өрістерімен байланысы электр зарядтарының бір-біріне тікелей әсер етпейтіндігі туралы теорияны тұжырымдаған Фарадей есімімен байланысты. Олардың әрқайсысы өз айналасында электр өрісін жасайды. Оның көмегімен өзара әрекеттесу орын алады.
Қозғалыстағы зарядтың электр өрісі
Электр өрісінде әрекет ететін негізгі шама – оң зарядқа әсер ететін күш. Ол электр өрісінің күші деп аталады.
Ыңғайлы болу үшін кеңістіктегі кез келген өріс жанамалары оның бағытын көрсететін күш сызықтары ретінде бейнеленген. Оларды созылған диэлектрикпен араластырғанда кез келген тұтқыр сұйықтықта көруге болады. Заряды бар дененің жанында диэлектрик бөліктері күш бойымен бір қатарға тұрадыжолдар.
Электр өрісі потенциалды болуы мүмкін. Онда зарядты әртүрлі нүктелерге жылжытқанда күштердің жұмысы жолдың пішініне байланысты емес. Осылайша, осы өрістегі екі нүктенің орны олардың арасындағы зарядтың жұмысын анықтайды (ол кернеу).
Тағы бірнеше қызықты мүмкіндіктер
Электр тогы электр өрісі болған кезде ғана пайда болуы мүмкін. Барлық заттар токты өз бетінше ұстап тұру қабілетіне қарай өткізгіш және оқшаулағыш болып табылады. Біріншісінде ақысыз төлемдер көп, сондықтан олар оңай қозғалады. Оқшаулағыштарда олар жоқ.
Магниттік өрістерде электр өрістерінен айырмашылығы күш сызықтарының басы да, соңы да болмайды. Мысалы, түзу өткізгіште олар шеңбер болады.
Сонымен қатар, магнит өрісіндегі стационарлық күйде болатын электр зарядының әсер етпейтіні қызық. Ол тек қозғалатын зарядта болады.
