Elektrilaengu jäävuse seadus
Mis iganes maailmas ka ei juhtuks, universumis on teatud summaarne elektrilaeng, mille suurus jääb alati muutumatuks. Isegi kui laeng ühes kohas mingil põhjusel lakkab olemast, jõuab see kindlasti teise kohta. See tähendab, et laeng ei saa igaveseks kaduda.
Selle asjaolu tuvastas ja uuris Michael Faraday. Kunagi püstitas ta oma laboris tohutu õõnsa metallkuuli, mille välispinna külge ühendas ülitundliku galvanomeetri. Palli suurus võimaldas selle sisse paigutada terve labori.
Ja nii tegi ka Faraday. Ta hakkas palli tooma enda käsutuses olevaid kõige erinevamaid elektriseadmeid ja hakkas seejärel katsetama. Pallis olles hakkas ta klaasvardaid karusnahaga hõõruma, elektrostaatilisi masinaid käivitama jne. Kuid ükskõik kui kõvasti Faraday ka ei üritanud, palli laeng ei suurenenud. Teadlasel ei õnnestunud mingil juhul laengut luua.
Ja me mõistame seda, sest kui hõõruda klaaspulka karvaga, siis kuigi varras saab positiivse laengu, saab karusnahk kohe sama palju negatiivset laengut ning karusnaha ja varda laengu summa on null .
Pallist väljaspool asuv galvanomeeter peegeldaks kindlasti laengu muutumise fakti, kui Faraday laborisse ilmuks "lisa" laeng, kuid midagi sellist ei juhtunud. Täislaadimine on salvestatud.
Veel üks näide. Neutron on algselt laenguta osake, kuid neutron võib laguneda prootoniks ja elektroniks. Ja kuigi neutron ise on neutraalne, st tema laeng on null, kannavad selle lagunemise tulemusena sündinud osakesed vastupidise märgiga ja võrdse arvu elektrilaenguid. Universumi kogulaeng pole üldse muutunud, see jääb muutumatuks.
Teine näide on positron ja elektron. Positron on elektroni antiosake, sellel on elektronile vastupidine laeng ja see on sisuliselt elektroni peegelpilt. Kui nad kohtuvad, hävitavad elektron ja positron üksteist, kui sünnib gamma-kvant (elektromagnetkiirgus), kuid kogulaeng jääb jällegi muutumatuks. Tõsi on ka vastupidine protsess (vt ülaltoodud joonist).
Elektrilaengu jäävuse seadus on sõnastatud järgmiselt: elektriliselt suletud süsteemi laengute algebraline summa säilib. Või nii: kehade iga interaktsiooni korral jääb nende kogu elektrilaeng muutumatuks.
Elektrilaengu muutused osades (kvanteeritud)
Elektrilaengul on ebatavaline omadus – see muutub alati osade kaupa. Mõelge laetud osakesele. Selle laeng võib olla näiteks üks osa laengust või kaks osa laengust, miinus üks või miinus kaks osa.Elementaarsel (minimaalselt olemasolevatel pikaealistel osakestel) negatiivsel laengul on elektron.
Elektronide laeng on 1,602 176 6208 (98) x 10-19 ripats. See laengu hulk on minimaalne osa (elektrilaengu kvant). Elektrilaengu minutikillud võivad liikuda erinevates kogustes ruumi ühest kohast teise, kuid kogulaeng on alati ja kõikjal säilinud ning seda saab põhimõtteliselt mõõta nende minutiliste tükkide arvuna.
Elektrilaengud on elektri- ja magnetvälja allikad
Väärib märkimist, et elektrilaengud on allikad elektri- ja magnetväljad… Seetõttu võimaldab elektriline lähenemine määrata ühe või teise kandja laengu suurust. Samuti on laeng laetud keha ja elektrivälja vastasmõju mõõt. Sellest tulenevalt võib väita, et elekter on nähtus, mis on seotud laengutega puhkeolekus (staatiline elekter, elektriväli) või liikudes (vool, magnetväli).