Elektrický náboj

Tělesa, která se běžně vyskytují v přírodě, jeví pouze gravitační interakci; jsou elektricky neutrální. Za určitých okolností na sebe mohou ještě vzájemně působit ještě jinými silami než gravitačními, závislými stejným způsobem na vzdálenosti, jsou-li ve stavu, který nazýváme elektrický. Do tohoto stavu přecházejí elektrováním (např. třením nebo elektrickou indukcí). Na rozdíl od gravitačních sil mohou být síly přitažlivé i odpudivé.
Pokusy již v 17. století ukázali, že existují dva druhy elektřiny. Elektřina, která vzniká třením tyče z olovnatého skla amalgamovanou kůží nebo hedvábím, se nazývala kladná.
Elektřina, která vzniká třením tyče z ebonitu (tvrdého kaučuku) srstí, se nazývala záporná. Experimentálně lze velice snadno zjistit , že souhlasně nabité tyče se navzájem odpuzují a nesouhlasně nabité tyče se navzájem přitahují.
Ke kvantitativnímu vyjádření elektrického stavu materiálních objektů(těles nebo částic) se zavádí veličina elektrický náboj jako míra vlastnosti materiálního objektu působit na jiný materiální objekt silou související s polohou vůči němu a závislou na elektrickém stavu obou materiálních objektů. Protože nositelem elektromagnetické interakce je elektromagnetické pole, můžeme elektrický náboj definovat jako míru schopnosti materiálního objektu vytvářet elektrické pole. Náboj má dvojí polaritu, je kladný nebo záporný.
Na vzájemném odpuzování souhlasně nabytých nábojů jsou založeny elektroskopy. Elektroskop opatřený stupnicí se nazývá elektrometr.
Dotkneme-li se elektroskopu zelektrovanou tyčí, náboj se částečně přenese na elektroskop a ručička elektroskopu se vychýlí.
Náboj neexistuje samostatně je vždy vázán na látku resp. na částice. Nositelem kladných nábojů jsou ze stabilních částic protony a částice a, nositelem záporných nábojů pak elektrony. U elektricky neutrálních těles se působení kladných a záporných nábojů kompenzuje. Kladné těleso obsahuje nekompenzované kladné náboje, záporné pak nekompenzované náboje záporné.
Elektrický náboj nepatří mezi základní jednotku SI, jednotkou náboje v této soustavě je 1 C (Coulomb) = 1 A . s - tzn. Náboj jednoho coulombu projde průřezem vodiče při proudu jednoho ampéru za jednu sekundu. Náboj označujeme Q, popřípadě q.
V některých materiálech jsou elektrony pevně vázány na jednotlivé atomy - takové látky nazýváme izolanty. Naproti tomu v kovech se elektrony nejvíce vzdálené od atomových jader snadno odpoutávají a tvoří tzv. elektronový plyn, který je příčinnou dobré vodivosti kovů.
Pro elektrické náboje platí tyto základní zákony:

Zákon zachování náboje: v izolované soustavě se celkový náboj zachovává; náboj není možné vytvořit ani zničit.
Zákon kvantování náboje: všechny náboje, kladné i záporné, jsou celistvými násobky dále nedělitelného elementárního náboje . (Kvarkový modelu hadronů (tj. částic jako např. proton a neutron), experimentálně potvrzený (1973), pracuje s kvarky. Jsou to částice, které mají třetinové elementární náboje -e/3, -2e/3, e/3, 2e/3. Podle současných názorů však nelze hadrony na kvarky rozštěpit (tzv. teorie o uvěznění kvarku v hadronu)) .
Zákon o invariantnosti náboje: velikost náboje je na rozdíl od hmotnosti invariantní , tj. nezávislá na rychlosti pohybu nabité částice v pozorované soustavě.
Elektrický náboj vesmíru je nulový, tj. algebraický součet všech nábojů ve vesmíru je nulový.