Što je električni naboj?

Električni naboj je fizičko svojstvo koje se prirodno javlja u materiji. Objekt s električnim nabojem stupa u interakciju s drugim električno nabijenim objektima na određene načine, doživljavajući ili privlačnu ili odbojnu silu. Priroda sile određena je vrstom naboja, pozitivnog ili negativnog, predmet posjeduje. To, pak, određuju na subatomskoj skali čestice poznate kao protoni i elektroni.

Sva materija se sastoji od atoma, koji se sastoje od jezgre – nakupine protona i neutrona, dvije vrste čestica – i čestica koje kruže oko jezgre, zvanih elektroni. Sila privlačenja između protona i elektrona u atomu pomaže da se atom drži zajedno. Negativno nabijeni elektroni i pozitivno nabijeni protoni se međusobno privlače. Neutroni nemaju električni naboj.

Protoni i elektroni u atomu su jednaki, pa se međusobno uravnotežuju kako bi stvorili neto naboj od nule. Moguće je, međutim, da atom izgubi ili dobije elektrone interakcijom s drugim atomima. Kada se to dogodi, atom postaje ion, atom koji nosi neto pozitivan ili negativan naboj.

Ioni koji imaju više elektrona od svog izvornog elementarnog oblika nose negativan naboj, dok oni s manje elektrona nose pozitivan naboj. Naboj uzrokuje da privlače ili odbijaju druge nabijene čestice. Kemijski spojevi mogu nastati kada se pozitivni ion i negativni ion privlače i vežu jedan za drugi. Na primjer, pozitivno nabijeni natrijev ion, kojem nedostaje jedan elektron, tvori ionsku vezu s negativno nabijenim ionom klora, koji ima dodatni elektron, kako bi se stvorila neutralna molekula natrijevog klorida, također poznata kao kuhinjska sol.

Privlačenje i odbijanje uzrokovano električnim nabojem mogu se koristiti za stvaranje električne struje ili protoka naboja, a materijal koji može prenositi električnu struju poznat je kao vodič. Metali se obično koriste kao vodiči jer raspored njihovih atoma omogućuje elektronima da slobodno prolaze od atoma do atoma. Kada je pozitivno nabijeni terminal pričvršćen na jedan kraj metalne žice, a negativno nabijeni terminal na drugi, naboji stvaraju električno polje. Elektroni migriraju prema pozitivnom naboju, stvarajući električnu struju.