بار الکتریکی مثبت  چه خصوصیاتی دارد؟
الکترون
چنانچه شمار الکترون‌های جسمی بیشتر یا کمتر از شمار لازم برای ایجاد تعادل با بار مثبت هسته‌های اتم‌هایش باشد، آن جسم دارای بار الکتریکی خالص خواهد بود. اگر جسم دارای فزونی الکترون باشد، گفته می‌شود که جسم دارای بار منفی و اگر کمبود الکترون داشته باشد بار آن را مثبت می‌خوانند. وقتی شمار الکترون‌ها و پروتون‌ها برابر باشد، یکدیگر را خنثی می‌کنند و گفته می‌شود که جسم از نظر الکتریکی خنثی است. در نتیجه پدیده‌ای به نام اثر برق مالشی می‌توان با مالش در اجسام ماکروسکوپی بار الکتریکی ایجاد نمود. بار الکتریکی
بار الکتریکی یک جسم برابر با مجموع بارهای الکتریکی ذرات سازندهٔ آن است. این بار به‌طور معمول کوچک است چون ماده از اتم ساخته شده و اتم‌ها به تعداد مساوی از پروتون و الکترون در هستهٔ خود دارند، در نتیجه از نظر الکتریکی خنثی‌اند. یک یون، اتمی (یا دسته‌ای از اتم‌ها) است که یک یا چند الکترون ازدست داده‌است یا به‌دست آورده‌است. اتمی که الکترون از دست دهد بار خالص آن مثبت می‌شود که آن را کاتیون می‌نامیم و اتمی که الکترون بدست آورد بار خالص آن منفی می‌شود و آن را آنیون می‌نامیم.
پلیمرهای رسانا
همان‌طور که گفته شد، جریان الکتریسیته بی‌شک ناشی ازحرکت آزاد الکترون هاست. در جامدهایی که دارای شبکه ای گسترده از پیوندهای اتمی هستند، الکترون‌ها درون و میان حالت‌های مجزای انرژی، که نوار انرژی نامگذاری می‌شود، حرکت می‌کنند. هر نوار انرژی ظرفیتی معین برای الکترون‌ها دارد و می‌تواند خالی هم باشد. برای انتقال جریان الزاماً نباید نوار انرژی کاملاً پُر یا خالی باشد. در فلزات نوارهای انرژی کاملاً پُرشده نیستند؛ به این دلیل الکترون‌های موجود در آن‌ها تحرک و آزادی کافی برای رسانش الکتریکی دارند. نوار انرژی در اجسام عایق و نیم‌رسانا کاملاً پُر یا کاملاً خالی است. بالاترین نوار که الکترون اشغال کرده نوار والانس (VB) و پایین‌ترین نوار خالی که در بالای آن است نوار رسانایی (CB) نامگذاری می‌شود که با ویژگی‌های الکتریکی ذاتی (حقیقی) مواد محاسبه می‌شود. پیروالکتریسیته
بار پیروالکتریک موجود در مواد معدنی در چهره‌های مخالف بلورهای نامتقارن ایجاد می‌شود. جهتی که در آن انتشار بار متمایل می‌شود معمولاً در سرتاسر یک ماده پیروالکتریک ثابت است، اما در بعضی از مواد، این جهت را می‌توان با یک میدان الکتریکی نزدیک تغییر داد. گفته می‌شود این مواد از خود فروالکتریکی نشان می‌دهند. تمام مواد پیروالکتریک شناخته شده نیز پیزوالکتریک هستند. مواد جدید مانند نیترید آلومینیوم بور (BAlN) و نیترید گالیم بور (BGaN) علی‌رغم پیروالکتریک بودن، پاسخ پیزوالکتریک صفر برای فشار در امتداد محور c در ترکیبات خاص دارند، این دو ویژگی با هم ارتباط نزدیک دارند. با این حال، توجه داشته باشید که برخی از مواد پیزوالکتریک دارای تقارن بلوری هستند که خاصیت پیروالکتریکی از خود بروز نمی‌دهند. الکترومغناطیس کلاسیک
حروف درشت نمایان‌گر بردارها هستند. formula_3 نیرویی است که به بار الکتریکی formula_4 وارد می‌شود. formula_5 میدان الکتریکی است. formula_6 سرعت بار و formula_7 چگالی شار مغناطیسی است. این رابطه، قانون پنجم الکترومغناطیس کلاسیک شناخته می‌شود که چهار قانون دیگر آن، معادلات ماکسول هستند. قانون "لورنتس" و "معادلات ماکسول،" مجموعه الکترومغناطیس کلاسیک را تشکیل می‌دهند. القای الکترواستاتیکی
۳- در آخرین مرحله ، سیم را از جسم رسانا را جدا کرده ، بنابراین بارهای مثبت در کل جسم توزیع می شود ، نتیجه می گیریم که برای شارژ یک جسم رسانا با بار مثبت ، با یک جسم دارای بار منفی به آن نزدیک می شویم و بالعکس . الکتریسیته
این نیرو ذرات باردار را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابرین بار تمایل دارد تا حد امکان به‌طور مساوی در یک سطح هادی پخش شود. اندازهٴ نیروی الکترومغناطیسی، چه جاذبه باشد و چه دافعه، با استفاده از قانون کولن به‌دست می‌آید. مطابق این قانون، نیرو با حاصلضرب بار دو ذره در مجذور معکوس فاصلهٴ بین آن دو متناسب است. نیروی الکترومغناطیس بسیار نیرومند است و در واقع بعد از نیروی هسته‌ای قوی، نیرومندترین نیرو به‌شمار می‌آید. اما بر خلاف آن، این نیرو در تمام فواصل اعمال می‌شود. در مقایسه با نیروی گرانش، نیروی الکترومغناطیسی که دو الکترون را دفع می‌کند، ۱۰۴۲ بار قویتر از نیروی جاذبه گرانشی بین آن دو است. تکانه دوقطبی الکتریکی
این بیان با بیان برای دو بار formula_8 کاملاً یکسان است برای دو بار مخالف مکان بار مثبت با formula_9و بار منفی باformula_10 نمایش داده می‌شود. سرعت اشباع
سرعت اشباع حداکثر سرعت حامل بار در یک نیم‌رسانا است، به طور کلی یک الکترون در حضور میدان‌های الکتریکی بسیار بالا بدست می‌آید. وقتی این اتفاق بیفتد، گفته می‌شود نیم‌رسانا در حالت اشباع سرعت قرار دارد. حامل‌های بار معمولاً با سرعت رانش متوسط متناسب با شدت میدان الکتریکی که آن‌ها به طور موقتی تجربه می‌کنند، حرکت می‌کنند. ثابت تناسب به عنوان قابلیت تحرک حامل شناخته می‌شود که یک خاصیت مادی است. یک رسانای خوب برای حامل بار خود از مقدار قابلیت تحرک بالایی برخوردار است و این به معنای سرعت بیشتر و در نتیجه مقادیر جریان بالاتر برای یک شدت میدان الکتریکی معین است. هرچند در این فرایند محدودیتی و در برخی از مقادیر زیاد میدان وجود دارد، یک حامل بار با رسیدن به سرعت اشباع خود، به دلیل سازکارهایی که سرانجام حرکت حامل‌ها را در ماده محدود می‌کند، نمی‌تواند سریع‌تر حرکت کند. بار الکتریکی
در سامانهٔ بین‌المللی یکاها  واحد بار الکتریکی کولن معادل بار الکتریکی ۱۰ × ۶٫۲۴۲ عدد پروتون یا به‌طور ضرب شده به ۱ منفی (۱-) برابر با بار الکتریکی ۱۰ × ۶٫۲۴۲ عدد الکترون است.؛ بنابراین بار یک الکترون formula_3 کولن است. هر کولن، مقدار بار الکتریکی گذرنده در یک ثانیه و در جریان ثابت یک آمپر است. :formula_4 برای نشان دادن بار یا الکتریسیته از علامت "Q" استفاده می‌کنند. مقدار بار الکتریکی به‌طور مستقیم توسط یک برق نما یا به‌طور غیرمستقیم توسط گالوانومتر اندازه‌گیری می‌شود. بعد از فهم مکانیک کوانتوم و توضیح مفهوم کلاسیک بار الکتریکی با ادبیات کوانتومی، جورج استونی در سال ۱۸۹۱ واحد الکترون را برای بار الکتریکی پیشنهاد کرد، این پیشنهاد قبل از کشفیات جوزف جان تامسون در سال ۱۸۹۷ بود. امروزه واحد بار به شکل "بار اولیه" یا "واحد بنیادین بار" یا "e"نشان داده می‌شود. اندازه‌گیری بار باید به شکل ضریبی از بار بنیادی باشد حتی اگر مقدار بار برای یک جسم در ابعاد بزرگ باشد، همچنین مقدار بار یک عدد حقیقی است. اثر هال
یک ویژگی بسیار مهم اثر هال این است که بین حامل‌های مثبت که یک جهت حرکت می‌کنند و حامل‌های منفی که در جهت دیگر حرکت می‌کنند، تفاوت می‌گذارد. اثر هال اولین برهان واقعی‌ای بود که اثبات می‌کرد جریان الکتریکی در فلزات به وسیلهٔ الکترون‌های در حال حرکت ایجاد می‌شود و نه پروتون‌ها. همچنین اثر هال نشان داد که در برخی مواد، مخصوصاً نیمه‌رسانا‌های نوع P، بهتر است جریان را به صورت حرکت حفره‌های الکتریکی در نظر بگیریم تا الکترون‌های در حال حرکت. یکی از عوامل مهم در پیچیدگی اثر هال این است که حفره‌هایی که در حال حرکت به سمت چپ هستند، در واقع الکترون‌های در حال حرکت به سمت راست می‌باشند، بنابراین ممکن است شخصی انتظار داشته باشد که ضریب هال برای الکترون‌ها و پروتون‌ها یکسان و هم علامت باشد. در هر صورت، رفع این پیچیدگی تنها به وسیلهٔ نظریهٔ مکانیک کوانتومی مدرن دربارهٔ جابجایی در جامدات ممکن است. یون
به سبب ناهمگونی بار الکتریکی خود، کاتیون‌ها و آنیون‌ها یکدیگر را به آسانی جذب و تشکیل ترکیبات یونی مانند نمک را ممکن می‌سازند: (ویژگی‌های بار الکتریکی در رابطه با نیروی «رانش و ربایش» را ببینید). راکتانس الکتریکی
ظرفیت خازنی و القاوری از ویژگی‌های ذاتی عناصر هستند، درست مانند مقاومت الکتریکی. اما خواص راکتیو خازن و القاگر در جریان مستقیم ثابت خود را نشان نمی‌دهد، بلکه تنها زمانی می‌توان شاهد آن‌ها بود که جریان (ولتاژ) مدار تغییر کند. در بررسی‌ برداری مدارهای الکتریکی، مقاومت الکتریکی بخش حقیقی امپدانس مختلط‌، و راکتانس بخش موهومی آن است. مقاومت الکتریکی و راکتانس هردو یکای SI یکسانی دارند: اهم. شیمی
یون به اتم یا مولکول‌هایی گفته می‌شود که بار الکتریکی اضافه داشته باشند و این بار می‌تواند منفی یا مثبت باشد. نابرابری تعداد کل الکترون‌ها با پروتون‌ها، در یک اتم یا مولکول، به آن بار خالص مثبت یا بار خالص منفی الکتریکی می‌دهد. با استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی، از طریق یونیزاسیون می‌توان این پدیده را ایجاد کرد. از نگاه شیمیایی، اگر یک اتم خنثی، یک یا چند الکترون خود را از دست دهد، دارای بار خالص مثبت می‌شود و به عنوان یک کاتیون شناخته می‌شود و اگر یک اتم خنثی الکترون بیشتری به دست آورد، دارای بار خالص منفی می‌شود و به عنوان یک آنیون شناخته شده‌است. به سبب ناهمگونی بار الکتریکی خود، کاتیون‌ها و آنیون‌ها یکدیگر را به آسانی جذب و تشکیل ترکیبات یونی مانند نمک را ممکن می‌سازند. پلاسما از مواد گازی تشکیل شده‌است که به‌طور کامل در دمای بالا یونیزه شده‌است. تحرک‌پذیری
هنگامی که میدان الکتریکی وجود نداشته باشد، الکترون‌ها در جامدات (الکترون‌ها و حفره‌ها در نیمه هادی‌ها) به صورت تصادفی حرکت می‌کنند. بنابراین برآیند جهت حرکت آن‌ها به سمت خاصی نیست. خصوصیت تحرکپذیری برای مجموعه‌ای از بارها محاسبه می‌شود و تحرکپذیری برای یک الکترون یا حفره معنایی ندارد. اما هنگامی که میدان الکتریکی اعمال شود، الکترون‌ها در جهت خلاف میدان شروع به حرکت می‌کنند. از یک طرف نیروی ایجاد شده توسط میدان باعث شتاب گرفتن الکترون‌ها در جهت میدان می‌شود و از طرف دیگر برخورد الکترون‌ها با هم، پراکندگی‌های ناشی از ساختار بلوری (فونونها، برخورد الکترون‌ها با ناکاملی بلوری، ناخالصی‌ها و...) باعث کاهش سرعت الکترون‌ها و تغییر جهت حرکت آن‌ها می‌شود. برآیند این دو اتفاق در یک مسافت آزاد میانگین (mean free path)، به سرعتی می‌انجامد که سرعت رانش نامیده می‌شود. سرعت رانش از سرعت حرکت تصادفی بسیار کمتر است. مثلاً در مس سرعت رانش الکترون‌ها ۱۰ m.s است، در حالی که سرعت آن‌ها در حرکت‌های تصادفی ۱۰ m.s می‌باشد.  در نیمه‌هادی‌ها سرعت رانش الکترون‌ها و حفره‌ها برای یک میدان الکتریکی اعمال شده متفاوت می‌باشد. درپلاسما همین پدیده بین یون‌ها و الکترون‌های آزاد وجود دارد. در خلأ الکترون‌ها تحت میدان الکتریکی طبق قانون دوم نیوتن شتاب می‌گیرند. این شتاب گرفتن پیوسته باعث می‌شود سرعت حرکت الکترون‌ها آن قدر زیاد شود که به سرعت‌های نسبیتی برسد. این پدیده که انتقال بالیستیکی نامیده می‌شود، باعث می‌شود که الکترون‌ها به سرعت رانش پایداری نرسند. در نتیجه تحرکپذیری برای الکترون‌ها در خلأ تعریف نمی‌شود. در جامدات هم اگر الکترون‌ها مجبور باشند که مسافت‌های خیلی کوتاه (قابل مقایسه با مسافت‌های طی شده در حرکت براونی) را بپیمایند، ممکن است انتقال شبه بالیستیکی به وجود بیاید. گشتاور مغناطیسی الکترون
الکترون یک ذره باردار با بار (۱"e"-) است که "e" یکای بار بنیادی است. تکانه زاویه‌ای آن ناشی از دو نوع چرخش است: اسپین و حرکت مداری. در الکترودینامیک کلاسیک، یک ذره چرخان دارایبار الکتریکی، یک دوقطبی مغناطیسی ایجاد می‌کند که قطبهای مغناطیسی آن اندازه برابر و قطبیت مخالف دارند. در واقع الکترون مانند یک آهنربای میله‌ای کوچک عمل می‌کند. یکی از نتایج این موضوع این است که میدان مغناطیسی خارجی، گشتاوری روی گشتاور مغناطیسی الکترون ایجاد می‌کند که به جهت‌گیری آن نسبت به میدان بستگی دارد. چگالی شار مغناطیسی
نیروی وارد شده به یک بار الکتریکی به محل، سرعت و جهت آن بستگی دارد. برای توصیف این نیرو از دو قسمت برداری استفاده شده‌است. اولین میدان الکتریکی است، که نیروی وارد بر یک بار ثابت را توصیف می‌کند و جزء نیرو را مستقل از حرکت می‌دهد. در مقابل، میدان مغناطیسی جزئی از نیرو را توصیف می‌کند که متناسب با سرعت و جهت ذرات باردار باشد. این میدان توسط قانون نیروی لورنتس تعریف شده‌است و در هر لحظه، عمود بر حرکت بار و نیرویی است که تجربه می‌کند. اثر فوتوالکتریک
این الکتروسکوپ برای تشخیص الکتریسیته ساکن طراحی شده، بار الکتریکی قرار داده شده روی کلاهک، روی میله و برگه پخش می‌شود، و چون هردو بارهای هم نام دارند، میله و برگه هر دو یکدیگر را می‌رانند؛ و این باعث دور شدن برگه از میله می‌شود. الکتروسکوپ یک وسیلهٔ مهم برای توجیه پدیدهٔ فوتوالکتریک می‌باشد. بیایید فرض کنیم که الکتروسکوپ با بار منفی باردار شده‌است؛ و ما می‌توانیم بگوییم که یک به هم خوردگی تعادل بار روی میله موجود است (زیرا می‌دانیم که قبل از این میله خنثی بوده و جسم خنثی هم دارای تعادل بار مثبت و منفی می‌باشد و برای همین هم خنثی است). اما اگر ما نوری با فرکانس بالا روی کلاهک آن بتابانیم، بار منفی از بین می‌رود و برگه به سر جای خور بر می‌گردد و در کنار میله قرار می‌گیرد؛ و این بدان خاطر می‌باشد که فرکانس پرتو از فرکانس آستانهٔ کلاهک بالاتر است و فوتونی که روی سطح فلز فرود می‌آید به اندازهٔ کافی انرژی دارد تا الکترون را از سطح کلاهک جدا کند و بار منفی آن را کاهش دهد. این می‌تواند الکتروسکوپ باردار منفی را بی بار کرده و آن را با بار مثبت شارژ کند. اما اگر پرتوی ورودی فرکانسی پایین‌تر از فرکانس آستانهٔ کلاهک داشته باشد، الکتروسکوپ هیچگاه بار منفی خود را از دست نمی‌دهد و مهم نیست که چه مقدار از زمان نور به کلاهک بتابد. دیزل ژنراتور
مجموعه مولد بر اساس بار الکتریکی که برای آن‌ها درعرضه در نظر گرفته شده، تمام ویژگی‌های بارهای الکتریکی (kWe, KVA, VAR و محتواهای هارمونیک شامل جریان‌های شروعی (عموماً از موتور) و بارهای غیر خطی را شامل می‌شود. وظیفه مورد انتظار به‌طور مثال امور اورژانسی، تواندهی پیوسته یا اولیه (پرایم)، به خوبی شرایط محیطی مانند ارتفاع، دما و تنظیم مقررات گازهای گلخانه‌ای باید مد نظر قرار گیرد. بسیاری از تولیدکنندگان ژنراتورهای بزرگتر، مجموعه‌ای از نرم‌افزار را ارائه خواهند داد که محاسبه‌های اندازه پیچیده را به سادگی با خواندن شرایط سایت و ویژگی‌های بار الکتریکی متصل انجام خواهند داد. یون‌ساز هوا
دستگاه یون‌ساز که گاهی تولیدکننده یون منفی نیز نامیده می‌شود، ابزاری است که با استفاده از ولتاژ بالا، مولکول‌های هوا را دارای بار الکتریکی (یا به اصطلاح یونیزه) می‌کند. یون‌های منفی که آنیون نیز نامیده می‌شوند، ذراتی هستند که یک یا چند الکترون اضافه دارند و در نتیجه مجموع بار الکتریکی آنها منفی است. یون‌های مثبت نیز کاتیون نامیده می‌شوند که یک یا چند الکترون کم دارند و در نتیجه، مجموع بار الکتریکی آنها مثبت است. بسیاری از دستگاه‌های تصفیه هوا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که یون‌های منفی تولید می‌کنند. همچنین برخی دیگر از دستگاه‌های یون‌ساز هستند که از قابلیت تخلیه الکترواستاتیک (ESD) بهره می‌برند که برای تولید بار الکتریکی ساکن خنثی از آنها استفاده می‌شود. بار (فیزیک)
بنابراین، به عنوان مثال، در الکترومغناطیس، بار الکتریکی مولد تقارن (1)U است. جریان پایسته نیز جریان الکتریکی است. چگالی بار الکتریکی
در بعضی موارد فیزیکی ممکن است یک مقدار بار formula_3 با جزء کوچک سطحی formula_4 یا جزء کوچک خطی آن formula_5 مشخص نمود.در چنین مواردی مناسب‌تر است که "چگالی بار سطحی" formula_6، یا "چگالی بار خطی" را formula_7 تعریف کنیم. formula_8 formula_9 چگالی‌های بار به جز در موارد خاص از نقطه‌ای به نقطه دیگر تغییر می‌کند، از این‌رو formula_10 ،formula_6 و formula_7 عموماً توابع نقطه‌ای از مختصات فضایی هستند. باریون
علیرغم اینکه الکترون از کوارک ساخته نشده‌است، به‌طور مرسوم کیهان‌شناسان آن را تحت عنوان باریون دسته‌بندی می‌کنند (چیزی که باعث رنجش فیزیک‌دانان ذرات می‌شود). یک ویژگی اساسی جهان، خنثی بودن آن از لحاظ بار الکتریکی است، بنابراین به‌ازای هر پروتون باید یک الکترون وجود داشته باشد. با توجه به جرم ناچیز الکترون، که بسیار کمتر از یک هزارم جرم پروتون است، سهم آن در جرم کلی بسیار اندک خواهد بود و ارزش بحث مستقل را ندارد. در جهان کنونی، باریون‌ها نوعاً با سرعت غیر نسبیتی حرکت می‌کنند، به‌این معنی که انرژی جنبشی آن‌ها بسیار کمتر از جرم-انرژی آن‌ها می‌باشد. الکترواستاتیک
اثر تریبوالکتریک " نوعی از باردار شدن الکتریکی بر اثر تماس است که در آن، برخی از مواد هنگامی‌که با مادهٔ دیگری تماس یافته و سپس از آن جدا می‌شوند، دارای بار الکتریکی می‌شوند. یکی از مواد دارای بار مثبت شده و دیگری باری منفی با همان اندازهٔ بار مثبت مادهٔ دیگر خواهد داشت. قطبیت و میزان بارهای تولید شده بسته به جنس مواد، ناهمواری سطح، دما، کرنش، و سایر مشخصات تغییر می‌کنند. به عنوان مثال، کهربا می‌تواند بر اثر اصطکاک با ماده‌ای مانند پشم دارای بار الکتریکی شود. این ویژگی، که برای نخستین بار به وسیلهٔ تالس ثبت شد، نخستین پدیدهٔ الکتریکی بود که به وسیلهٔ بشر مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌هایی از مواد دیگر که وقتی به هم مالیده شوند می‌توانند دارای بار قابل ملاحظه‌ای شوند عبارتند از شیشه‌ای که با ابریشم مالیده شود، و لاستیک سفتی که با خز مالیده شود. الکتروسکوپ
اول باید الکتروسکوپ‌ها دارای بار الکتریکی معین باشد. برای مثال الکتروسکوپ دارای بار مثبت است. جسمی باردار را نزدیک کلاهک الکتروسکوپ می‌کنیم و اگر دو ورقه از هم باز شدند یعنی بار جسم و دستگاه هم‌نام است (طبق مثال، نتیجه می‌گیریم جسم دارای بار مثبت است) و اگر به هم نزدیک شوند یعنی بار دستگاه و جسم نا‌هم‌نام است (طبق مثال جسم دارای بار منفی است). کربنات مس (II)
وقتی یک اتم مس یک یا دو الکترون خود را از دست می دهد ، یون هایی با بار مثبت تشکیل می شود که به آنها Cu + 1 و Cu + 2 می گویند. در حالی که کربنات مس معمولی حاوی یون کاپریک (یا مس + 2) است ، ممکن است گاهی اوقات حاوی یک جز قلیایی شیمیایی مشابه باشد. این ماده در واقع می تواند به تعدادی از مقاصد کاربردی در سراسر صنعت و زندگی خدمت کند. الکترون
الکترون (با نماد e یا β) یک ذره زیر اتمی با بار الکتریکی منفی و برابر با بار بنیادی می‌باشد. الکترون‌ها به نسل نخست از خانواده لپتونها تعلق دارند و به‌طور عمومی به عنوان ذره بنیادی شناخته می‌شوند زیرا هیچ جزء و زیرساختار تشکیل‌دهنده شناخته‌شده‌ای ندارند. الکترون جرمی تقریباً برابر با یک بر روی ۱۸۳۶ جرم پروتون دارد. ویژگی‌های کوانتومی الکترون شامل تکانه زاویه‌ای ذاتی (اسپین) با مقدار نیمه‌صحیح بر حسب "ħ" (ثابت کاهیدهٔ پلانک)است و این یعنی الکترون یک نوع فرمیون است. به دلیل فرمیون بودن، طبق اصل طرد پاولی، دو الکترون مختلف نمی‌توانند حالات کوانتومی یکسانی را اشغال کنند. الکترون‌ها، همانند همهٔ مواد، هم ویژگی‌های ذره‌ای و هم موجی را دارا هستند، یعنی هم می‌توانند با ذرات دیگر برخورد کنند و هم مانند نور دچار پراش شوند. مشاهده ویژگی‌های موجی الکترون نسبت به ذراتی مانند نوترون و پروتون آسان‌تر است زیرا جرم الکترون کمتر است و در نتیجه طول موج دوبروی آن برای انرژی‌های معمول بالاتر است. اثر فوتوالکتریک
اثر فوتوالکتریک باعث باردار شدن فضاپیمایی می‌شود که در فضا در معرض نور خورشید قرار دارد و این فضا پیما را با بار مثبت شارژ می‌کند؛ و این می‌تواند تا ده‌ها ولت انباشته شود؛ و می‌تواند یک مشکل بزرگ باشد زیرا که قسمت‌های دیگر فضاپیما که در سایه قرار دارد تا چند هزار ولت دارای پتانسیل الکتریکی می‌شود و همچنین دارای بار منفی است؛ و این برهم خوردگی توازن بار الکتریکی می‌تواند روی قطعات الکترونیکی فضا پیما تخلیه شود و آن‌ها را از کار بیندازد. بار الکتریکی مثبت ساکن تولیدی توسط پدیدهٔ فوتوالکتریک دارای یک محدودیت است، زیرا یک جسم با بار الکتریکی بسیار زیاد الکترون‌ها را سخت‌تر از دست می‌دهد. کوارک
کوارک‌ها ویژگی‌های ذاتی گوناگونی دارند که بار الکتریکی، بار رنگ، اسپین و جرم از جمله این ویژگی‌ها می‌باشند. کوارک تنها ذره بنیادی از مدل استاندارد فیزیک ذرات است که هر چهار برهمکنش بنیادی را تجربه می‌کند. به این برهمکنش‌ها "نیروهای بنیادی" (الکترومغناطیس، هسته‌ای قوی، هسته‌ای ضعیف، گرانش) نیز گفته می‌شود. همچنین کوارک تنها ذره‌ای است که بار الکتریکی‌اش مضرب صحیحی از بار بنیادی نیست. حامل بار
حامل بار در علم فیزیک، به ذره آزاد غیرمقیدی گفته می‌شود که بار الکتریکی حمل می‌کند. عامل حرکت حاملان بار، نیرویی‌ست که از سوی میدان الکتریکی به ذرات حامل بار وارد می‌آید و این فرایند باعث ایجاد جریان الکتریکی می‌شود. الکترون‌ها و یون‌ها نمونه‌هایی از حاملان بارند. بار مؤثر هسته
بار مؤثر هسته ((معمولا با نماد formula_1 یا formula_2)) بخشی از بار مثبت هسته است که یک الکترون با توجه به اثر پوششی دیگر الکترون‌ها احساس می‌کند. تکانه دوقطبی الکتریکی
است که میزان قطبش باریه را تخمین می‌زند و برای باریکه بدون بار آشکار یک بردار است که در آن جهت قرار گرفتن باریکه مهم نیست چگالی تکانه دو قطبی هم شامل جهت گیری خط بار و هم شامل تکانه دو قطبی است وقتی می‌خواهیم میدان را در برخی مناطق شامل خط بار محاسبه کنیم معادلات ماکسول را حل می‌کنیم و اطلاعات مربوط به خط بار را از طریق چگالی قطبش وارد معادلات می‌کنیم. بسته به اطلاعات مورد نیاز محاسبه میدان برای باریکهٔ بار بر اساس (p(r بیان می‌شود که با توجه به شرایط مسئله تابعی از (P(r) = p(r می‌باشد. معادلات ماکسول
قانون گاوس ارتباط میدان الکتریکی و بارهای الکتریکی را توصیف می‌کند که به موجب آن خطوط میدان الکتریکی از بار مثبت به سوی بار منفی است. خطوط میدان الکتریکی از بار الکتریکی مثبت شروع شده و به بار منفی می رسند. تعداد خطوط میدان گذرنده از یک سطح بسته مانند یک پوسته کروی، بیانگر کل بار داخل توسط آن سطح بسته است. باتری‌های ساختاری
کامپوزیت باتری ساختاری یک ماده سبک جدید است. نه تنها چگالی اجزای سازنده مواد کامپوزیتی کم است، بلکه این ترکیبات توانایی استثنایی در انجام دو عملکرد حیاتی برای وزن سبک را نیز نشان می‌دهند. اولاً، الیاف کربن سفت و محکم هستند و دارای خواص مکانیکی خاص بی‌سابقه ای هستند. همچنین الیاف کربن دارای مشخصات الکتروشیمیایی استثنایی، با ظرفیت خاص بسیار بالا و کارایی کولنبیک هستند. ثانیاً، الکترولیتهای باتری ساختاری اکنون در دسترس هستند که می‌توانند بارهای مکانیکی را به‌طور مؤثر منتقل کرده و یونهای لیتیوم را جابه‌جا کنند. در نتیجه، اکنون ساختارهای کامپوزیتی زیادی از باتری ساختاری می‌توانند محقق شوند. با بیان این مطلب، هنوز تحقیقات کمی در مورد نحوه طراحی و ساخت الکترودهای ساختاری مثبت انجام شده‌است. به‌طور مشابه، فقط چند تلاش برای ساختن سلولهای باتری ساختاری تاکنون گزارش شده‌است. این تا حدی به دلیل کمبود الکترودهای مثبت ساختاری است. سرانجام، با توجه به مشکل ترمومکانیکی-الکتروشیمیایی همراه، رویکردهای مدل‌سازی جدید در حال توسعه است. تجزیه و تحلیل عملکرد چند منظوره با چنین ابزارهایی به یک پایگاه داده گسترده وابسته است، که در حال حاضر موجود نیست. تکانه دوقطبی الکتریکی
نمایش بردار دو قطبی از بار منفی به بار مثبت است برای اینکه بردار مکان یک نقطه به سمت بیرون از محل قرار گرفتن آن نقطه‌است. وقتی سیستم به‌طور کلی خنثی باشد بردار تکانه دو قطبی به راحتی قابل فهم است. به عنوان مثال یک جفت از بارهای مثبت یا یک رسانای خنثی در یک میدان الکتریکی را در نظر بگیرید. برای یک سیستم از بارها بدون قرار گرفتن هیچ بار خارجی باریکه‌ای از بار که از بارهای مخالف تشکیل شده‌است رابطه دو قطبی الکتریکی چنین بیان می‌شود. تقارن (فیزیک)
برای نمونه میدان الکتریکی یک سیم باردار بطول بینهایت دارای تقارن استوانه ای است زیرا شدت میدان الکتریکی در هر نقطه به فاصله r از سیم روی سطح استوانه ای به شعاع r (که محورش سیم است) دارای مقدار یکسانی است. چرخاندن سیم دور محور خودش، موقعیت آن را تغییر نمی دهد، همچنین چگالی بار نیز با چرخاندن سیم دور محورش تغییر نمی کند، بنابراین چرخاندن سیم دور محورش میدان را ثابت نگه می دارد یعنی مقدار شدت میدان در یک موقعیت چرخانده شده در همان فاصله یکسان است. در حالت کلی برای یک توزیع بار دلخواه همواره این موضوع درست نمی باشد. جریان الکتریسیته در ساختمان
سیستم الکتریکی در یک ساختمان کوچک، مفهوم بسیار ساده‌ای دارد. سه سیم از راه هوایی یا زمینی که به مبدلی متصل اند، عبور می‌کنند. یکی از سیم‌ها بدون بار است که هیچ گونه پتانسیل الکتریکی بین این سیم و زمین وچود ندارد. به همین دلیل است که می‌توان روی خاک خیس ایستاد و بدون خطر شوک الکتریکی، به سیم بدون بار دست زد. این سیم برای اطمینان از بدون بار بودن، به میله‌های فلزی با پوشش مسی محکم متصل و در محلی نزدیک نقطه ورود سیم بدون بار به ساختمان درون خاک قرار داده می‌شود. سیم‌های دوم و سوم سیم فاز و نول(با جریان مثبت و منفی) هستند و طوری به آن‌ها انرژی داده شده که دارای ۲۳۰ ولت پتانسیل می‌باشند. سیم‌های مثبت و منفی قبل از ورود به ساختمان از داخل یک کنتور که مصرف انرژی را با واحد کیلووات ساعت محاسبه می‌کند، عبور می‌کنند. درون ساختمان سه سیم که از مبدل خارج شده‌اند، وارد تابلوی اصلی برق می‌شوند. سیم بدون بار به جعبهٔ فولادی تابلو که صفحهٔ کلید‌های فرمان در روی آن قرار دارند، وصل شده و از سوی دیگر به یک میلهٔ مسی یا آلومینیومی وصل می‌شود که تمام مدارهای ساختمان را به زمین وصل می‌کند. هریک از سیم‌های مثبت و منفی که به وسیله رنگ عایق دورشان کدگذاری شده‌اند، به یک میلهٔ آلومینیومی یا مسی وصل است که با متصل‌کننده‌ها چفت شده‌اند و مشخص است که به کدام یک از کلیدهای قطع و وصل مدار می‌توانند وصل شوند. سیم‌هایی که جریان از آن‌ها می‌گذرند، به‌طور قراردادی دارای روکش به رنگ‌های قرمز و سیاه هستند و هر کدام به یک میلهٔ مسی یا آلومینیومی که در جایگاه کوچکی برای قرارگرفتن فیوزهای خودکار تعبیه شده، وصل می‌شوند. دو تسمهٔ فلزی که به دقت به جعبهٔ تابلوی برق و نسبت به هم علیق بندی شده‌اند، طوری قرار گرفته‌اند که یک فیوز اتوماتیک هر کدام از سیم‌های برق را به ترتیب به آن‌ها مرتبط می‌کند، در حالی که یک فیوز دو پل اتوماتیک که روی دو اتصال مجاور قار گرفته، یک سیم را به تسمه و سیم دیگر را به تسمه فلزی متصل می‌کنند. به این منظور یک کلید تک پل اتصال مدار منفرد ۱۱۵ ولت یا ۱۲۰ ولت را قطع می‌کند که شامل یک سیم مثبت یا منفی یا عایق بندی به رنگ مشکی است که به کلید وصل است که همچنین شامل یک سیم بدون باربا عایق بندی سفید است که به تسمه آهنی متصل به زمین وصل است. بسته به این که کلی در مدار کجا قرار داده شده باشد، سیم فاز برای یک مدار ۱۱۵ ولت می‌تواند یا به سیم قرمز یا به سیم مشکی که از کنتور خارج می‌شود، وصل شود که مهم نیست به کدام یک باشد. یک کلید دو پل به هر دو سیم قرمز و مشکی وصل است و برای مدارهای ۲۴۰ – ۲۳۰ ولت استفاده می‌شود (ولتاژهای واقعی بحرانی نیستند و شرکت‌های تأمین نیروی مختلف، الکتریسیته را در ولتاژهای مختلف تأمین می‌کنند و همیشه در سیم‌هایی که الکتریسیته را منتقل می‌کنند، اتلاف ولتاژ وجود دارد) کلیدهایی که برای قطع و وصل مدارهای مختلف در ساختمان لازم هستند، به راحتی نصب می‌شوند. کلیدها به عنوان وسیله‌ای راحت و مناسب برای روشن و خاموش کردن جریان در مدار استفاده می‌شوند، علاوه بر این که عملکرد مهم تأمین امنیت را به عهده دارند و در مواقعی که جریان بیش از حد تحمل سیم از آن عبور کند، جلوی آتش‌سوزی و داغ شدن بیش از حد را می‌گیرند. این وضعیت زمانی زمانی ممکن است به وجود بیاید که وسایل برقی بیش از حد هم‌زمان به مدار وصل شوند و در اثر سیم کشی اشتباه یا خطا در وسایل برقی، اتصال کوتاه ایجاد شده باشد. کوانتوم
در فیزیک تعداد کمیت‌های کوانتیدهٔ شناخته شده محدود می باشند. بار الکتریکی کوانتیده بودن این کمیت در سال ۱۹۱۱ توسط رابرت میلیکان و هاروی فلچر طی آزمایش قطره روغن مشاهده شد. در نظریهٔ الکترومغناطیس کلاسیک، قانونی مشخصی وجود ندارد که کوانتیده بودن بار الکتریکی را ایجاب نکند. بلکه بار الکتریکی پیوسته فرض می‌شود و می‌توان هر مقدار دلخواه از آن را جدا کرد. پاول دیراک نشان داده‌است که در صورت یافت شدن تک قطبی‌های مغناطیسی در طبیعت -که تاکنون دیده نشده‌اند- می‌توان کوانتیده بودن بار الکتریکی را توجیه کرد. به همین دلیل هنوز در شتاب دهنده‌ها جستجو برای یافتن بارهای مغناطیسی ادامه دارد. رسانندگی الکتریکی یک مثال دیگر از کمیت‌های کوانتیده در فیزیک کوانتومی رسانایی است که بر اساس تعریف، نسبت جریان الکتریکی به ولتاژ الکتریکی می‌باشد. در بعضی از مواد و در شرایطی خاص، جریان الکتریکی با تغییر ولتاژ الکتریکی به‌طور پیوسته تغییر نمی‌کند، بلکه به صورت پله‌ای افزایش می‌یابد؛ بنابراین در اینجا رسانایی فقط می‌تواند ضرایب صحیحی از یک "کوانتوم" رسانایی را اختیار کند. در اثر کوانتومی هال و نیز در یک اتصال نقطه‌ای کوانتومی این پدیده مشاهده می‌شود. انرژی در مکانیک کوانتومی انرژی به عنوان مشتق زمانی تابع موج و به صورت عملگر انرژی تعریف می‌شود. معادله شرودینگر عملگر انرژی را با انرژی کل یک ذره یا سامانه برابر قرار می‌دهد. پاسخ این معادله تنها می‌تواند مقادیری گسسته اختیار کند. انرژی یک الکترونِ متعلق به یک اتم کمیتی کوانتیده است و این پدیده عامل پایداری اتم و در نهایت ماده می‌باشد. سطوح انرژی یک الکترون در اتم گسسته‌است. همچنین پاسخ این معادله برای هر نوسانگر و نیز امواج الکترومغناطیسی مقادیری گسسته اختیار می‌کند. در این موارد انرژی مضربی از ثابت پلانک و بسامد نوسان خواهد بود: تحرک‌پذیری
فرض کنید که "n" عدد چگالی الکترون‌ها و μ تحرکپذیری آن‌ها باشد. هنگام اعمال میدان الکتریکی E، بردار سرعت الکترون‌ها به‌طور متوسط μE - خواهد شد و چگالی جریان ایجاد شده از حرکت الکترون‌ها "ne"μE خواهد بود که در آن e بار الکترون است. در نتیجه هدایت الکتریکی و تحرکپذیری توسط رابطه زیر به یکدیگر مربوط می‌شوند: اگر بیش از یک نوع بار الکتریکی داشته باشیم (برای مثال پلاسما که حاوی یونها و الکترون‌ها می‌باشد یا نیمه هادیها که حاوی الکترون‌ها و حفره‌ها هستند هدایت الکتریکی از رابطه زیر بدست می‌آید: فولاد الکتریکال
فولاد الکتریکی با دانه‌های جهت دار معمولاً دارای سطح سیلیکون ۳٪ است (Si:11Fe). این فولاد به گونه ای پردازش می‌شود که به دلیل کنترل دقیق (ارائه شده توسط نورمن پی گاس) جهت‌گیری کریستالی نسبت به ورق، خواص بهینه در جهت نورد ایجاد شود. چگالی شار مغناطیسی ۳۰٪ در جهت نورد سیم پیچ افزایش می‌یابد، اگرچه اشباع مغناطیسی آن ۵٪ کاهش می‌یابد. این رویه برای هسته ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع استفاده می‌شود که در آن فولاد نورد سرد با دانه‌های جهت دار را اغلب به اختصار CRGO می‌شناسند. خط بار (الکترونیک)
در تحلیل گرافیکی مدارهای الکترونیکی غیرخطی، یک خط بار، خطی است که روی منحنی مشخصه کشیده شده است، گرافیکی از جریان برحسب ولتاژ در یک قطعه غیرخطی مانند دیود یا ترانزیستور. این محدودیتِ قرار داده شده بر روی ولتاژ و جریان در قطعه غیرخطی توسط مدار خارجی را نشان می‌دهد. خط بار، معمولاً یک خط مستقیم، بیانگر پاسخ بخش خطی مدار است که به قطعه غیرخطی مورد نظر متصل است. نقاطی که منحنی مشخصه و خط بار از همدیگر عبور می‌کنند، نقطه کار (های) ممکن (نقاط Q) مدار هستند. در این نقاط پارامترهای جریان و ولتاژ هر دو بخش مدار یکسان است. القای الکترواستاتیکی
شرایط طبیعی یک ماده این است که دارای تعداد مساوی بار مثبت و منفی باشد ، بنابراین می گوییم جسم باردار نیست یا کل بار آن برابر با صفر است ، مانند شکل زیر ، و هنگامی که جسم باردار نزدیک می شود ماده‌ی رسانا (به عنوان مثال آهن) ، با بارهای متفاوت از آن ، بر نیروی جذب تأثیر می گذارد. و ایجاد قطب های مثبت و منفی می کند ، و به عنوان مثال وقتی جسم باردار را از قطعه آهن خارج می کنیم ، بارها توزیع طبیعی خود را باز می گردانند ، و ما می توانیم آن را یک قطعه آهن خنثی بنامیم.به حالت اول باز می گردد. در مثال قبلی ، ما در مورد حرکت بارهای مثبت و منفی صحبت می کردیم. آنچه در واقع اتفاق می افتد این است که بارهای منفی در نظر گرفته شده توسط الکترونهای آزاد ، همان جاهایی هستند که حرکت می کنند ، در حالی که یونها درون ساختار بلوری ماده هستند و حرکت نمی کنند. فروالکتریسیته
خواص کاتالیزوری فروالکتریکها از سال 1952 زمانی که Parravano ناهنجاریهایی را در میزان اکسیداسیون CO نسبت به فروالکتریک سدیم و پتاسیم نیوبات در نزدیکی دمای کوری این مواد مشاهده کرد ، مورد مطالعه قرار گرفته است. مولفه ی عمود بر سطح قطبش فرو الکتریک می تواند بار وابسته به قطب را در سطح مواد فروالکتریک پیشبینی کند و شیمی آنها را تغییر دهد. این اتفاق ، امکان انجام تجزیه و تحلیل فراتر از محدودیت های اصل Sabatier را باز می کند. اصل Sabatier بیان می کند که فعل و انفعالات جذب سطحی باید مقدار بهینه ای باشد: نه بسیار ضعیف برای بی اثر بودن نسبت به واکنش دهنده ها و نه خیلی قوی برای مسمومیت سطح و جلوگیری از دفع فرآورده ها: وضعیت سازش. این مجموعه از فعل و انفعالات مطلوب معمولاً به عنوان "بالای ولکانو" در نمودار فعالیت های ولکانو شناخته می شود. از طرف دیگر ، شیمی وابسته به قطبش فرو الکتریک می تواند امکان تغییر سطح را فراهم کند - فعل و انفعالات از جذب قوی به دفع قوی را جذب می کند ، بنابراین دیگر نیازی به سازش بین دفع و جذب نیست. قطبش فروالکتریک همچنین می تواند به عنوان یک جمع کننده انرژی عمل کند . قطبش می تواند به جدایی زوج الکترون-حفره تولید شده توسط عکس کمک کند و منجر به افزایش فتوکاتالیز شود. همچنین ، به دلیل اثرات پیروالکتریک و پیزوالکتریک تحت دمای مختلف (چرخه های گرمایش / سرمایش) یا شرایط فشارهای مختلف (ارتعاشات) بارهای اضافی می توانند روی سطح ظاهر شوند و واکنش های مختلف شیمیایی (الکترو) را به جلو برانند. بار الکترون
بار بنیادی یکی از ثابت‌های مهم و معروف در علم فیزیک است و مقدار آن در دستگاه بین‌المللی یکاها(SI) formula_1 می‌باشد؛ این مقدار برابر با بار الکتریکی یک پروتون یا قدر مطلق بار الکتریکی الکترون است. قابل توجه است که بار الکترون یا پروتون یا هر ذره دیگر ناوردا است یعنی با داشتن سرعت بار آن تغییر نمی‌کند. مقدار بار بنیادی در دستگاه سی‌جی‌اس برابر با است. انرژی پتانسیل الکتریکی
میدان ایجاد شده ناشی از باری که در حال جابه‌جا شدن است و مقدار بار سایر بارهای نقطه‌ای برای محاسبهٔ کار، مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. هرچند در بسیاری از محیط‌ها از نظر ریاضی ساده‌تر است که تمام انرژی‌های ایجاد شده از تمام جفت‌بارها را با هم جمع کنیم (مانند زیر). الکتروستاتیک، تئوری بدست آمده در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ است و فرضیاتی مانند بارهای نقطه‌ای مربوط به دانش آن دوران است. الکتروستاتیک یک تئوری کامل برای تمام ذرات باردار فیزیکی که جهان فیزیکی را می‌سازد نیست؛ ذراتی که در اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و سایر قوانین در مکانیک کوانتومی مورد بحث قرار می‌گیرند. طیف سنج پس پراکندگی رادرفورد
رادرفورد نتیجه آزمایش گایگر-مارسدن را نشانه ای از برخورد کولن با یک ذره مثبت منفرد تفسیر کرد. این او را به این نتیجه رساند که بار مثبت اتم نمی‌تواند منتشر شود، بلکه باید در یک هسته عظیم متمرکز شود: هسته اتم. محاسبات نشان داد که بار لازم برای انجام این انحراف تقریباً ۱۰۰ برابر بار الکترون، نزدیک به عدد اتمی طلا است. این منتهی به توسعه مدل رادرفورد از اتم شد که در آن یک هسته مثبت که از ذرات مثبت "N" e یا پروتون‌ها تشکیل شده بود، توسط "الکترون‌های بار -e در مدار N" احاطه شده بود تا بار هسته‌ای را متعادل کند. این مدل در نهایت توسط اتم بور جایگزین شد و برخی از نتایج اولیه مکانیک کوانتومی را در خود جای داد. الکتریسیته
مطابق قرارداد تاریخی، جریان مثبت مسیری را که هر بار مثبت شامل شده‌ای طی کند، می‌پیماید یا از مثبت‌ترین بخش یک مدار به منفی‌ترین بخشش انتقال می‌یابد. جریانی که از این الگو پیروی کند، جریان قراردادی نام دارد. بنابرین، حرکت الکترون‌های دارای بار مخالف در یک مدار الکتریکی، یکی از آشناترین اشکال جریان، در خلاف جهت حرکت الکترون‌ها، مثبت فرض می‌شود. اما، بر اساس شرایط، یک جریان الکتریکی می‌تواند شامل یک جریان از ذرات باردار، هم در یک مسیر و هم در هر دو مسیر باشد. قرارداد مثبت به منفی برای ساده‌سازی این شرایط وضع شده‌است. الکترون
بین سال‌های ۱۸۳۸ تا ۱۸۵۱، فیلسوف طبیعی انگلیسی ریچارد لامینگ این ایده را مطرح نمود که اتم متشکل از یک هستهٔ مادی است که توسط ذرات زیر اتمی با بار الکتریکی واحد در بر گرفته شده‌است. در اوایل سال ۱۸۳۶، یک فیزیکدان آلمانی به نام ویلهلم ادوارد وبر، نظریه‌ای مطرح کرد که طبق آن، الکتریسیته متشکل از شاره‌های باردار مثبت و منفی است که برهم‌کنش میان آن‌ها از قانون مربع معکوس پیروی می‌کند. در سال ۱۸۷۴، فیزیکدان ایرلندی جورج جانستون استونی، پس از مطالعه پدیده برق‌کافت، پیشنهاد کرد که یک "مقدار واحد مشخص از الکتریسیته" وجود دارد که همان بار یون تک ظرفیتی است. او توانسته‌بود، مقدار این بار بنیادی را به وسیلهٔ قوانین برق‌کافت فاراده تخمین بزند. هرچندکه او معتقد بود این بارها به‌طور دائمی به اتم‌ها متصل هستند و نمی‌توان آن‌ها را از اتم جدا کرد. در سال ۱۸۸۱ یک فیزیکدان آلمانی به نام هرمان وان هلمولتز ادعا نمود که بارهای مثبت و منفی هر دو به قسمت‌های بنیادی تری تقسیم می‌شوند که هر کدام از آن‌ها «مانند اتم‌های الکتریسیته رفتار می‌کنند». الکتروسکوپ
برق‌نما یا الکتروسکوپ وسیله‌ای است که با استفاده از آن می‌توان باردار بودن، نوع بار و مقدار بار جسم از نظر الکتریکی و رسانا یا نارسانا بودن را شناسایی کرد. برای تشخیص باردار بودن از الکتروسکوپ بدون بار مثبت و برای تشخیص نوع بار از الکتروسکوپ که بار مشخّص دارد، استفاده می‌کنیم. ضریب توان
در بارهای القایی مانند موتورهای الکتریکی یا ترانسفورماتورها شکل موج جریان عقب‌تر از ولتاژ است در حالی که این مورد در بارهای خازنی مانند بانک‌های خازنی یا کابل‌های زیر زمینی درست برعکس است به این ترتیب که شکل موج جریان از شکل موج ولتاژ جلوتر است. با این حال هر دو نوع این بارها انرژی را در خود ذخیره می‌کنند با این تفاوت که در بارهای القایی انرژی به صورت میدان مغناطیسی و در بارهای خازنی انرژی به صورت میدان الکترواستاتیکی ذخیره می‌شود. مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی
و بنابراین نشان‌دهندهٔ مقدار طبیعی اعمال مقاومت (ایستادگی) آن ماده و یا میزان توانایی طبیعی رسانندگی آن است که در صورت نیاز می‌تواند در بررسی‌ها با "مقاومت و رسانندگی ویژهٔ مواد دیگر" مقایسه شود. داشتن ویژگی مقاومت حجمی کم در یک ماده، نشان‌دهندهٔ اینست که این ماده به راحتی به جریان برق اجازهٔ عبور می‌دهد. این ویژگی معمولاً و به‌طور گسترده با نماد الفبای یونانی (ρ) با تلفظ (رُ rho) نشان داده شده‌است. یکای "مقاومت ویژهٔ الکتریکی" در سیستم بین‌المللی اس‌آی (اهم در متر Ω⋅m) است. میدان الکتریکی
اگر بار الکتریکی q در نقطه‌ای از فضا با بردار مکان r، قرار داشته باشد، میدان الکتریکی حاصل از این بار در نقطه دیگری با بردار مکان 'r به صورت زیر محاسبه می‌شود. با قرار دادن بار مثبت آزمون 'q در این نقطه، از طرف بار q بر بار آزمون نیرویی وارد می‌شود که مقدارش از قانون کولن محاسبه می‌شود: جریان جابجایی ماکسول
علامت منفی به دلیل این است که بار صفحه را ترک می‌کند (بار در حال کاهش است) و S مساحت صفحهٔ R است. میدان الکتریکی در صفحهٔ L صفر است زیرا میدان مربوط به بار در صفحهٔ سمت راست توسط بار مساوی اما مخالف بر روی صفحهٔ سمت چپ از بین می‌رود. با در نظر گرفتن توزیع یکنواخت میدان الکتریکی در درون خازن، چگالی جریان جابجایی با تجزیهٔ مساحت صفحات به دست می‌آید: ویژگی‌های مهم آشکارسازهای نور
در این رابطه formula_10، بار الکتریکی الکترون است و formula_11، بازده کوانتومی آشکارساز است. با فرض اینکه شار فوتون‌های تابشی formula_12 باشد، مقداری که برای پاسخ‌دهی formula_13 بدست می‌آید مطابق زیر خواهد بود. این رابطه نشان می‌دهد نتیجه‌ای که پیش‌تر در مورد تناسب formula_14 با formula_15گرفته شد همیشه برقرار نیست و محدودیتی دارد که به آن باید توجه کرد، نظر به اینکه بازده کوانتومی، خود به طول موج بار فضایی
هنگامی که یک جسم فلزی در خلاء قرار می‌گیرد و برای گداختگی داغ می‌شود، انرژی کافی است تا باعث شود الکترون‌ها دور از تم‌های سطح را برافروخته کند و شیء فلزی را در ابری از الکترون‌های آزاد احاطه کنند. به این می‌گویند گسیل گرمایونی. ابر حاصله به‌طور منفی باردارشده است، و می‌تواند به هر جسم مثبتِ نزدیکی جذب شود، بنابراین جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند که از خلأ عبور می‌کند. الکترومغناطیس کلاسیک
که q بار مثبت آزمون، F نیروی الکتریکی وارد بر بار، و E میدان الکتریکی است. در شرایط الکتروستاتیک که ذرات باردار، ساکن هستند، بر پایه قانون کولن برای n ذرهٔ باردار، با استفاده از اصل برهم‌نهی، میدان الکتریکی به صورت زیر بدست می‌آید: فرومغناطیس
یکی از ویژگی‌های اساسی الکترون (بر اساس این که حامل بار است) این است که می‌تواند یک گشتاور دوقطبی داشته باشد. (الکترون همانند یک آهن‌ربای کوچک عمل می‌کند) این گشتاور دوقطبی از ویژگی‌های اساسی‌تر که اسپین مکانیک کوانتومی دارد ناشی می‌شود. طبیعت مکانیک کوانتومی موجب می‌شود اسپین ذاتی الکترون در یک میدان مغناطیسی تنها در دو حالت قرار بگیرد: به طرف بالا یا پایین. اسپین الکترون‌ها در اتم‌ها منشأ اصلی خاصیت فرومغناطیسی است اگرچه در آن اندازه حرکت زاویه‌ای اوربیتالی الکترون نسبت به هسته نیز تأثیرگذار است. زمانی که این دوقطبی‌های کوچک در یک جهت به خط می‌شوند، میدان مغناطیسی آن‌ها با هم جمع شده و سبب ایجاد یک میدان ماکروسکوپی قابل اندازه‌گیری می‌شود. با این حال در موادی با لایهٔ الکترون پرشده، گشتاور دوقطبی کل الکترون‌ها صفر است چرا که اسپین جفت الکترون‌ها بالا و پایین است بنابراین تنها موادی با لایه الکترونی نیمه پر شده (اسپین جفت نشده) می‌توانند یک گشتاور مغناطیسی خالص داشته باشند و دارای خاصیت فرومغناطیسی باشند. بنابر قانون هوند، اولین الکترون‌ها تمایل دارند اسپین یکسانی داشته باشند بنابراین گشتاور دوقطبی کل افزایش می‌یابد. این دوقطبی‌های جفت نشده تمایل دارند به موازات یک میدان مغناطیسی خارجی به خط شوند، اثری که پارامغناطیس نامیده می‌شود. این در حالی است که فورمغناطیس یک پدیده اضافی را در بر می‌گیرد: دوقطبی‌ها تمایل دارند (حتی زمانی که هیچ میدان مغناطیسی اعمال نمی‌شود) به صورت خودبخودی بخط شوند، که این امر آهن‌ربایی شدن خودبخودی را افزایش می‌دهد. دی‌الکتریک
دی‌الکتریک، یک عایق الکتریکی است که می‌تواند با اعمال میدان الکتریکی، قطبیده شود. دی‌الکتریک‌ ایده‌آل بار آزاد ندارد. هنگامی‌که یک دی‌الکتریک در میدان الکتریکی خارجی قرار می‌گیرد، بارهای آزاد القائی که در هادی‌ها به سوی سطح حرکت کرده و چگالی بار و میدان الکتریکی داخلی را صفر می‌کردند، دیگر وجود ندارند. اما چون دی‌الکتریک‌ بار مقیّد دارد، نمی‌توان نتیجه گرفت که تأثیری بر میدان الکتریکی قرارگرفته در آن ندارند. بار الکتریکی
الکتریسیتهٔ ساکن و جاری دو پدیدهٔ جداگانه و در اثر بار الکتریکی‌اند، که می‌توانند هم‌زمان در یک جسم رخ دهند. الکتریسیتهٔ ساکن منبعی برای بار الکتریکی جسم است و اگر دو جسم که در تعادل الکتریکی نیستند را به هم بچسبانیم تخلیهٔ الکتریکی بین آن‌ها اتفاق می‌افتد. تخلیهٔ الکتریکی در بار الکتریکی هر دو جسم تغییر ایجاد می‌کند. در مقابل الکتریسیتهٔ جاری، جریان یافتن بارهای الکتریکی در یک جسم است که موجب از دست دادن یا گرفتن هیچ‌گونه باری در آن جسم نمی‌شود. البته در تخلیهٔ الکتریکی هم بارها از یکی به سمت دیگری جاری می‌شود اما این جریان خیلی کوتاه است که بخواهیم آن را جریان الکتریکی بخوانیم. گسیل گرمایونی
گسیل گرمایونی به جریان‌یافتن حامل‌های بار الکتریکی بر اثر گرما از یک سطح یا از روی یک سد انرژی پتانسیل گفته می‌شود. این پدیده به این سبب رخ می‌دهد که انرژی داده‌شده به حامل‌ها از پتانسیل اتصال‌دهنده‌شان (که با نام تابع کار شناخته می‌شود) بیشتر می‌گردد. حامل‌های بار می‌توانند الکترونها یا یونها باشند که در منابع قدیمی‌تر به آن‌ها گرمایون‌ها گفته‌می‌شود. پس از گسیل گرمایون‌ها، در منطقه‌ای که حامل جدا شده‌است، بار الکتریکی پدید می‌آید که اندازهٔ آن هم‌اندازهٔ بار الکتریکی جدا شده اما با علامت مخالف خواهد بود. اما اگر گسیل‌دهنده به یک باتری متصل باشد این بار الکتریکی به وسیلهٔ باری که باتری فراهم می‌کند جبران خواهد شد. به پدیدهٔ گسیل‌یافتن الکترون‌ها بر اثر گرما "گسیل گرمایی الکترون‌ها" نیز گفته می‌شود. مقاومت و رسانایی الکتریکی
زمانی که در جسمی جابجایی بار صورت می‌گیرد، می‌گویند از جسم جریان الکتریکی می‌گذرد؛ بنابراین اگر فلزی را در مسیر جریان الکتریکی قرار دهیم، این جریان توسط الکترون‌های آزاد منتقل می‌شود و از این رو خاصیت رسانایی بیشتر به دلیل حاملان بار و سرعت آنهاست. البته غیر از فلزات رساناهای دیگری نیز وجود دارند. از این جمله می‌توان به محلول‌های آبی نمک‌ها و اسیدها اشاره کرد در این مواد رسانایی به شیوهٔ یونی انجام می‌گیرد. کوانتوم
اصطلاح کُوانتوم در فیزیک به کمترین مقدار ممکن از یک کمیت، مقدار پایه یا یک کوانتوم آن کمیت می‌گویند. یک کمیت "کوانتیده"، تنها می‌تواند مقدارهایی گسسته یعنی مضرب صحیحی از کوانتوم آن کمیت را اختیار کند؛ برای نمونه، مقدار بار الکتریکی یک جسم که در اثر مالش باردار شده، همواره مضرب صحیحی از بار الکتریکی یک الکترون می‌باشد. هیچگاه مقدار بار الکتریکی یک جسم ۳/۵ برابر بار الکتریکی یک الکترون نخواهد بود. در اینجا به مقدار بار الکتریکی یک الکترون، بار پایه یا یک کوانتوم بار می‌گویند و بار الکتریکی جسم نیز کمیتی کوانتیده است. القای الکترواستاتیکی
با جزئیات بیشتر ، در تصویر بالا در قسمت اول آن همان توزیع عادی بار مشاهده می کنیم ، اما تفاوت در این است که وقتی به جسم باردار نزدیک می شویم ، الکترون های آزاد حرکت می کنند (همانطور که گفتیم زودتر) و عدم تعادل در تعداد الکترونها و یونهای مثبت رخ می دهد که منجر به ظهور بار منفی در مکانی می شود که در آن چگالی بارهای منفی بیشتر است و در مکانی که تراکم بارهای مثبت بیشتر است ، نتیجه بار مثبت خواهد بود. از این رو ، حرکت الکترونها منجر به بار مثبت و منفی می شود همانطور که در تصویر نشان داده شده است. القای الکترواستاتیکی
تغییر توزیع بارهای الکتریکی یک ماده بر اثر مواد باردار نزدیک به آن را القای الکتروستاتیکی می‌نامند. این پدیده هنگام قرار دادن هر ماده‌ای در حضور میدان الکتریکی بروز می‌کند. بر اثر جاذبهٔ بین بارهای ناهَمنام و دافعهٔ بین بارهای هَمنام، هنگامی که یک جسم‌ باردار منفی به یک جسم خنثی نزدیک می‌شود، در سطحی از جسم خنثی که به جسم باردار منفی نزدیک‌تر است، بار مثبت، و روی سطح دورتر آن، بار منفی القا می‌شود. در ادامهٔ این روند اگر جسم دارای بار منفی زمین شده باشد و بارهای منفی آن بتوانند به زمین منتقل شوند، ممکن است بر اثر القا بار مثبت پیدا کند و بارهای منفی آن بر اثر دافعهٔ حاصل به زمین منتقل شوند. الکترومغناطیس
که formula_9 نشان دهنده بار مثبت آزمون، formula_2 بردار نیروی الکتریکی وارد بر ذره باردار و formula_4 بردار میدان الکتریکی می‌باشد. بار فعال
بار فعال () عنصری در مدار الکتریکی است که مانند یک مقاومت غیرخطی با جریان ثابت عمل می‌کند. دوقطبی الکتریکی
دوقطبی الکتریکی ، نتیجۀ جدایش بارهای الکتریکی مثبت و منفی است. ساده‌ترین حالت آن را می‌توان یک جفت بار مثبت و منفی با اندازه یکسان که در فاصله‌ای مشخص از هم قرار گرفته‌اند، در نظر گرفت. اگر فاصلهٔ دو بار formula_1 و formula_2 از هم را 2a (دوبرابر فاصلهٔ هربار تا مرکز پاره‌خط واصل) و فاصلهٔ یک نقطه روی عمودمنصف پاره‌خط واصل دو بار تا مرکز همین پاره‌خط را r در نظر بگیریم، میدان الکتریکی برآیند در این نقطه از رابطه ضریب توان
مدارهایی که شامل مصرف‌کننده‌های کاملاً مقاومتی هستند (مانند لامپ‌های رشته‌ای، بخاری‌های برقی، اجاق‌های برقی و ...) ضریب توانی برابر ۱ دارند در حالی که در مدارهایی که دارای بارهای راکتیو هستند (مانند خازن‌ها، موتورها، ترانسفورماتورها و...) ضریب توان کمتر از یک است. ضریب توان صفر در یک مدار بدین معناست که تمام بار مدار به صورت راکتیو است و در هر سیکل انرژی ذخیره شده در بار به منبع باز می‌گردد در حالیکه زمانیکه ضریب توان ۱ است تمام انرژی فرستاده شده به وسیله منبع در بار مصرف می‌شود. ضریب توان یک بار با توجه به جهت زاویه بین جریان و ولتاژ می‌تواند "پیش‌فاز" یا "پس‌فاز" باشد. برای نشان دادن جهت این زاویه از علامت منفی یا مثبت نیز استفاده می‌شود. نقطه ایزوالکتریک
نقطه ایزوالکتریک به پ‌هاشی گفته می‌شود که در آن مولکول یا ذرهٔ مورد نظر بار الکتریکی سطحی خالصی نداشته باشد. در این حالت پدپده‌های الکتروسینتیکی از بین می‌روند. در سوسپانسیون‌ها پتانسیل زتا در این نقطه صفر است. بار خالص مولکول تحت تأثیر pH محیط تغییر می‌کند و با گرفتن یا از دست دادن پروتون به ترتیب دارای بار مثبت یا منفی می‌شود. به این گونه مولکول‌ها آمفوتریک می‌گویند مولکول‌های زیستی مانند پروتئین‌ها دارای هر دو گروه فعال اسیدی و بازی هستند پس در واقع آمفوتریک هستند. الکترون‌دوست
الکترون دوست گونه ای شیمیایی است که دارای بار مثبت بوده و تمایل به دریافت الکترون جهت خنثی شدن دارد. بار الکتریکی
در هنگام تشکیل یک جسم (ماکروسکوپیک) اتم‌ها و یون‌های تشکیل دهندهٔ آن به گونه‌ای با هم ترکیب می‌شوند که جسم از نظر الکتریکی خنثی باشد یا اینکه همیشه تمایل به ازدست دادن یا گرفتن الکترون و در نتیجه خنثی بودن دارند اما به‌ندرت جسمی پیدا می‌شود که به‌طور خالص بی‌بار (خنثی) باشد. حامل بار
در فلزها، حاملان بار الکترون‌های لایه ظرفیت هستند که به راحتی از اتم جدا شده و در شبکه بلوری فلز به حرکت در می‌آید. مجموعه این الکترون‌ها در شبکه، ابر اکترونی به وجود می‌آورند که به آن گاز فرمی می‌گویند. در الکترولیت‌ها، مانند آب نمک، حاملان بار آنیون‌ها و کاتیون‌هااند. در پلاسما، الکترون‌ها و کاتیون‌های حاصل از یونش گاز موجود، حاملان بارند. در نیمه هادیها نیز جفت الکترون و حفره حاملان بارند. در نیمه هادی نوع N، تعداد الکترون‌ها خیلی بیشتر از حفره‌ها است و به الکترون‌ها حامل‌های اکثریت و حفره‌ها حامل‌های اقلیت گفته می‌شود. در نیمه هادی نوع P، تعداد حفره‌ها خیلی بیشتر از الکترون هاست و به حفره‌ها حامل اکثریت و به الکترون‌ها حامل اقلیت می‌گویند.A. K. Sharma - 2001, "Semiconductor Electronics" ترکیب یونی
سپس و در خلال دهه ۱۹۲۰ م. مطالعات بیشتر نشان داد که بسیاری از ترکیب‌های معدنی دیگر نیز دارای چنین ساختارهای بلوری و منظمی هستند. همچنین، مشخص شد که ذراتی که کنار هم قرار گرفته و ساختار بلور را تشکیل می‌دهند، اتم خنثی نیستند بلکه یون‌های با بار الکتریکی ناهمنام هستند؛ به عبارتی، یک نیروی الکترواستاتیکی قوی موجب کنار هم قرار گرفتن این ذرات شده‌است. این فرضیه توسط بازتابندگی پرتو ایکس که چگالی الکترون‌ها را اندازه‌گیری می‌کند، اثبات شد. منیزیم
در باتری‌های معمولی در الکترود منفی از مواد فعال الکترونده (این مواد عامل تولید الکتریسیته هستند) و در الکترود مثبت از مواد فعال الکترون گیرنده استفاده می‌شود. در Air Batteryها اکسیژن موجود در هوا به عنوان ماده الکترون گیرنده در الکترود مثبت قرار می‌گیرد و در الکترود منفی نیز مواد فعال الکترون دهنده قرار می‌گیرد. واضح است که به دلیل این که ماده خاصی در الکترود مثبت قرار نمی‌گیرد، چگالی انرژی در این باتری‌ها نسبت به باتری‌های متعارف دیگر به مراتب بالاتر است. ​نیوبات پتاسیم سدیم
هنگامی که مواد پیزوالکتریک در معرض فشار خارجی قرار بگیرند، دوقطبی‌های الکتریکی موجود در بلور به گونه ای جهت‌گیری می‌کنند که بلور بارهای مثبت و منفی را در جهات مخالف ایجاد می‌کند و در نتیجه یک میدان الکتریکی در سراسر بلور ایجاد می‌شود. ژاک و پیر کوری برای اولین بار این اثر را در سال ۱۸۸۰ در کریستال کوارتز مشاهده کردند و این را پیزو الکتریک نامیدند. «پیزو» به معنی فشار. این اثر را اثر پیزوالکتریک مستقیم می‌نامند. اثر مالتر
پس از پرتودهی پرتو یونی (به طور مثال یون، پرتو ایکس، الکترون یا فرابنفش)، انتشار الکترون دوم از سطح نازک لایه عایق، باعث ایجاد بار الکتریکی مثبت بر روی سطح می‌شود. این بار الکتریکی، یک میدان الکتریکی در عایق ایجاد می‌کند که باعث تشعشع الکترون‌ها در سطح می‌شود. این امر در الکترون‌ها تمایل ایجاد می‌کند تا از لایه‌های زیرین به سطح بیایند. الکترون‌های خارج شده با الکترون‌هایی که از حلقهٔ زمین می‌آیند جایگزین خواهند شد. میدان الکتریکی
شدت میدان الکتریکی چندین بار نقطه‌ای، برآیند (مجموع برداری) میدان‌های بارها است. ایمنی‌زایی
هر چه بار الکتریکی یک آنتی ژن بیشتر باشد به شرط در دسترس بودن اپی توپ‌های آن قدرت تحریک ایمنی آن‌ها بیشتر است. در مواردی مانند دکستران آنتی ژن کاملاً فاقد بار الکتریک است. همچنین اگر بار الکتریکی آنتی زنی مثبت یا منفی باشد بار پادتن آن مخالف بار الکتریکی آن است. بار الکتریکی
علاوه بر تمام خواص الکترومغناطیسی که از بار الکتریکی گفته شد، بار یک متغیر نسبیتی است به این معنی که هر ذره‌ای که بار "Q" دارد، مهم نیست که با چه سرعتی حرکت می‌کند، فرض می‌شود همواره بار "Q" را حفظ می‌کند. این خاصیت بار به وسیلهٔ آزمایش هم نشان داده شده‌است مثلاً: بار یک هسته هلیوم (دو پروتون و دو نوترون در مجاورت یکدیگر در هسته اتم با سرعت بسیار زیاد در حال گردش‌اند) برابر است با بار دو هسته دوتریوم (یک پروتون و یک نوترون در مجاورت یکدیگرند که با سرعتی بسیار کمتر از آنچه در هسته هلیوم داشتند حرکت می‌کنند). ادوات نیم‌رسانا
اگر در یک نیم‌رسانا تعداد حفره‌ها بیشتر از الکترون‌ها باشد به آن نیم‌رسانای نوع-P گفته می‌شود (P به نشانه Positive یا بار الکتریکی مثبت است) و اگر تعداد الکترون‌ها بیشتر از حفره‌ها باشد به آن نیم‌رسانای نوع-n گفته می‌شود (n نشانه Negative و به معنای بار الکتریکی منفی است). اکثر حاملان بار آزاد حاوی بار منفی هستند. بار الکتریکی
بار الکتریکی یک خاصیت پایستگی در ماده است که به آن اصل پایستگی بار هم اطلاق می شود که می گوید "مجموع جبری همه بارهای الکتریکی در یک دستگاه منزوی ثابت است" یا به عبارتی دیگر یعنی هرگز امکان تولید یا نابودی یک بار خالص وجود ندارد و بار فقط از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود؛ بار الکتریکی از ذرات زیراتمی ماده که تعیین‌کنندهٔ خواص الکترومغناطیس ماده‌اند، ناشی می‌شود. یک مادهٔ باردار الکتریکی، تولیدکنندهٔ میدان‌های الکترومغناطیسی است و خود از آن‌ها تأثیر می‌گیرد. اندرکنشی میان یک بار متحرک و یک میدان الکترومغناطیسی عامل ایجاد نیروهای الکترومغناطیسی است. این نیرو خود یکی از چهار نیروی بنیادی است. آزمایش‌ها در قرن بیستم، توضیحی کوانتومی از بار الکتریکی ارائه کرده‌اند (این عمل را کوانتومی‌کردن می‌نامند)، به عبارت دیگر دانشمندان دریافته‌اند که بار الکتریکی خود از واحد کوچک‌تری با نام بار بنیادی تشکیل شده‌است. بار یک الکترون تقریباً برابر با formula_1 است. (البته ذراتی با نام کوارک وجود دارند که باری به اندازهٔ چند "e"⅓ دارند) پروتون باری به اندازهٔ "e" و الکترون باری برابر با "e-" دارد. علم مطالعهٔ ذرات باردار و توضیح ارتباط آن‌ها با فوتون‌ها، الکترودینامیک کوانتومی نام دارد. تعداد الکترون‌ها یا پروتون‌های آزاد موجود در یک جسم را بار آن جسم گویند. تعریف اندازهٔ بار: اندازهٔ الکتریسیته موجود در الکترون یا پروتون formula_2 است. اگر آن را در تعداد الکترون یا پروتون ضرب کنیم، نتیجه اندازهٔ بار جسم خواهد بود. الکترون
قدرت نسبی برهم‌کنش الکترومغناطیس میان دو ذره باردار مانند الکترون و پروتون توسط ثابت ساختار ریز به‌دست می‌آید. این مقدار یک کمیت بدون بعد است که نسبت دو انرژی را نشان می‌دهد: انرژی جاذبه (یا دافعه) الکترواستاتیک در فاصله‌ای به اندازه یک طول موج کامپتون و انرژی سکون بار. مقدار آن برابر است با "α" ≈  که تقریباً معادل است. نیروی محرکه الکتریکی
به عبارت دیگر، نیروی محرکه الکتریکی مقدار انرژی‌ای است که مولد به یک واحد بار الکتریکی می‌دهد تا به واسطۀ آن انرژی، واحد بار الکتریکی بتواند در مدار جاری شود. پوشش میدان الکتریکی
در فیزیک اثر پوشش میدان الکتریکی (به انگلیسی Electric-field screening) میرایی یا تعدیل میدان های الکتریکی است که در اثر وجود حامل های بار متحرک ایجاد می شود.. این اثر قسمت مهمی از رفتار شاره‌های باردار مانند پلاسما، الکترولیتها و رساناهای الکتریکی (نیمرساناها، فلزات) است. باتری اسید-سرب
الکترود یا صفحات مثبت که به آن‌ها كاتد نیز گفته می‌شود. الکترونها در حین دشارژ جذب این قطب یا صفحات می‌شوند. در باتریهای سرب اسیدی ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده صفحات مثبت، اکسید سرب (PbO2) می‌باشد. الکترود یا صفحات منفی که به آن‌ها آند نیز گفته می‌شود. الکترونها در حین دشارژ از این قطب خارج می‌شوند. ماده شیمیایی عمده تشکیل دهنده الکترودهای منفی، سرب (Pb) است. لازم است ذکر شود که سرب یا اکسید آن از لحاظ مکانیکی قابلیت فرم‌گیری مناسب ندارند و اغلب به کمک افزودن آلیاژهای مختلف و همچنین شبکه‌های نگهدارنده حالت دهی می‌شوند. ضمناً اصطلاحاً آن‌ها را مواد فعال یا Active Material نیز می‌گویند زیرا در اصل واکنش شیمیایی داخل باتری به کمک سرب و اکسید آن صورت می‌گیرد. بار الکتریکی
تمام بار الکتریکی یک سامانه بی‌دررو جدا از اینکه چه اتفاقی در آن بیفتد همواره ثابت باقی می‌ماند. این قانون برای تمام فرایندهای شناخته‌شده در فیزیک تعمیم داده می‌شود هم چنین برای نامتغیرهای گوج در تابع موج برای حالت محلی آن. پایستگی بار، معادله پیوستگی جریان الکتریکی را نتیجه می‌دهد. به شکل عمومی‌تر، بار کل برابر است با انتگرال حجمی "V" چگالی بار "ρ" که خود معادل است با انتگرال سطحی چگالی جریان J در سطح بسته "S" = ∂"V" که این مقدار جریان خالص "I" را نتیجه می‌شود: ضریب حساسیت الکتریکی
در الکترومغناطیس, حساسیت الکتریکی formula_1 (لاتین: "susceptibilis" “receptive”) یک ثابت تناسب بدون واحد است که درجهٔ قطبیدگی مادهٔ دی الکتریک در پاسخ به میدان الکتریکی را نشان می‌دهد. هرچه این ضریب بزرگ تر باشد ظرفیت قطبیدگی ماده در پاسخ به میدان الکتریکی بیشتر می‌شود و در نتیجه میدان الکتریکی کل درون ماده کم می‌شود (و انرژی ذخیره می‌شود.)به این صورت حساسیت الکتریکی بر گذردهی الکتریکی ماده تاثیر می‌گذارد. که نتیجتاً بر خیلی از متغییرهای دیگر هم مانند ظرفیت خازنی و سرعت نور هم تاثیر می‌گذارد. بار الکتریکی
یک میلهٔ شیشه‌ای و صمغ را در نظر بگیرید، هیچ‌کدام از آن‌ها خواص الکتریکی از خود نشان نمی‌دهند؛ آن‌ها را باهم مالش دهید و همچنان در تماس با هم نگه دارید، همچنان هیچ اثر الکتریکی از خود نشان نمی‌دهند؛ حال آن‌ها را از هم جدا کنید حالا یکدیگر را جذب می‌کنند. اگر میلهٔ شیشه‌ای دیگری را با صمغ دیگری مالش دهید و آن دو را جدا از هم قرار دهید و دو میله شیشه‌ای را در کنار هم و دو تکه صمغ را هم کنار هم از نقطه‌ای آویزان کنید می‌بینید که: این پدیده‌های ربایش و رانش در هر دو مادهٔ دیگری که مانند شیشه و صمغ باردار شده باشد دقیقاً به همین شکل تکرار می‌شود. جسمی که شیشه را براند می‌گوییم به شکل "شیشه‌ای" باردار شده و اگر جسمی شیشه را جذب کند و صمغ را براند می‌گوییم به شکل "صمغی" باردار شده‌است. الکتریسیته
نقش الکتریسیتهٴ ساکن در طراحی آیتم‌های وسایل ولتاژ بالا، پررنگ است. برای شدت میدان الکتریکی که یک جسم متوسط می‌تواند تحمل کند، محدودیتی وجود دارد. فراتر از این نکته، شکست الکتریکی رخ می‌دهد و قوس الکتریکی سبب ایجاد صاعقه بین دو قسمت باردار می‌شود. برای مثال، هوا تمایل دارد با عبور دادن قوس الکتریکی و ایجاد شکاف، شدت میدان الکتریکی را به بیش از ۳۰ کیلوولت بر سانتی‌متر برساند. در شکاف‌های بزرگتر، شدت شکست ضعیفتر است و شاید یک کیلوولت در هر سانتیمتر باشد. مهم‌ترین رویداد قابل مشاهدهٴ آن، آذرخش است، که زمانی اتفاق می‌افتد که با افزایش ستون‌های هوا، بارها در ابرها جدا شوند و میدان الکتریکی هوا را افزایش دهند تا از حد تحمل، تجاوز کند. ولتاژ آذرخش‌های بزرگ می‌تواند به بزرگی ۱۰۰ مگاولت باشد و انرژی به بزرگی ۲۵۰کیلووات ساعت را تخلیه کند. آزمایش فرانک–هرتز
فرض اساسی مدل بور، در مورد انرژی‌های پیوند محتمل یک الکترون به هستهٔ اتم است. اگر برخورد با ذرهٔ دیگر این حداقل انرژی پیوند را فراهم کند، اتم می‌تواند یونیزه شود. در این حالت یک الکترون از اتم جدا شده و یونی با بار مثبت باقی می‌گذارد. این تصویر مشابه با رابطهٔ اجرام آسمانی و زمین است. هر کدام از این اجرام که در حال چرخش به دور زمین هستند، مدار خودشان را دارند. از سوی دیگر داشتن هر فاصله و یا انرژی پیوندی نیز امکان‌پذیر است. بدین معنا که این مدارها می‌توانند شعاع‌های مختلفی داشته باشند. از آنجا که یک الکترون با نیرویی مشابه با این اجرام به هسته مثبت اتم جذب می‌شود، محاسبات کلاسیک اولیه پیشنهاد کرده بود که داشتن هر میزان انرژی پیوندی برای الکترون‌ها امکان‌پذیر است. اما بور فرض کرد که تنها انرژی‌های پیوند مشخصی می‌تواند وجود داشته باشد. این انرژی‌ها متناسب با سطوح انرژی کوانتومی الکترون هستند. الکترون به‌طور معمول در پایین‌ترین سطح انرژی با بیشترین انرژی پیوند قرار دارد. سطوح انرژی بعدی متناسب با انرژی پیوند کمتر هستند. انرژی پیوندی بین این سطوح انرژی تعریف نشده بود و این فرضی انقلابی محسوب می‌شد. تانسور ضربه انرژی الکترومغناطیسی
J نیز چگالی جریان الکتریکی و "ρ" چگالی بار الکتریکی را نشان می‌دهد. کوارک
کوارک‌ها مقادیر بار الکتریکیشان کسری از بار بنیادی است، بسته به مزه کوارک، یا یا بار بنیادی (e) است. کوارک‌های "بالا"، "افسون" و "سر" (که به آن‌ها کوارک‌های نوع-بالا هم گفته می‌شود) بار الکتریکی e+ دارند، درحالیکه کوارک‌های "پایین"، "شگفت" و "ته" ("کوارک‌های نوع-پایین") بار الکتریکی e− دارند. پادکوارک‌ها باری مخالف بار کوارک متناظرشان دارند. پادکوارک‌های نوع-بالا بار الکتریکی e- و پادکوارک‌های نوع-پایین بار الکتریکی e+ دارند. از آنجا که بار الکتریکی یک هادرون مجموع بارهای کوارک‌های تشکیل‌دهنده‌اش است، تمام هادرون‌ها بارهایشان مضرب صحیحی از بار بنیادی است: نتیجه ترکیب سه کوارک (باریون)، سه پادکوارک (پادباریون) یا کوارک و پادکوارک (مزون) این خواهد بود که بار الکتریکی مضرب صحیحی ار بار پایه است. به عنوان مثال، هادرون‌های تشکیل‌دهنده هسته اتم، نوترون و پروتون، به ترتیب بارهایی برابر با ۰e و ۱e+ دارند. نوترون شامل دو کوارک پایین و یک کوارک بالا است و پروتون تشکیل‌شده از دو کوارک بالا و بک کوارک پایین است. الکتریسیته تماسی
الکتریسیته تماسی به فرآیندی گفته می‌شود که در آن بر اثر تماس فیزیکی دو مادهٔ ناهمجنس، بین آن‌ها جابجایی بار الکتریکی رخ می‌دهد. این جابجایی بار اغلب، و نه همیشه، به گونه‌ای است که جسم دارای ثابت دی‌الکتریک بیشتر، بار الکتریکی مثبت پیدا می‌کند. این پدیده در زندگی روزمره بسیار رایج است. همهٔ مواد را می‌توان از راه تماس باردار نمود. میزان تبادل بار به عوامل گوناگونی بستگی خواهد داشت از جمله: آذرخش
2. به طور معمول هوا یک عایق نسبتا خوب نسبت به جریان الکتریسیته است، اما اگر اختلاف بین بارهای مثبت سطح زمین و بارهای منفی پایه ابر به اندازه کافی زیاد شود(از مرتبه میلیون ولت) خاصیت نارسانایی هوا از بین رفته و بارهای منفی می­ توانند به سطح زمین سرازیر شوند. چون بارهای مثبت موجود در پایه ابر معمولا به اندازه­ ای نیستند که بین آن­ها و بارهای منفی، تخلیه بار اتفاق بیفتد، بارهای منفی به شکل پیشروی پله ­ای به سمت زمین سرازیر می ­شوند. در ابتدا، پیشروی پله ای از بارهای مثبت موجود در سطح زمین بی­ خبر است. با پیشروی بیشتر پیشروی پله ­ای اغلب چندین شاخه می شود تا بتواند با بارهای مثبت سطح زمین برسند. پیشروی پله­ ای در هر گام حدود 5 متر را به جلو حرکت می­ کند (با سرعتی مابین 100 تا 200 هزار متر بر ثانیه یا 3 تا 7 ده هزاروم سرعت نور) و در هر گام درخش­ های کوتاه و مختصری را از خود نشان می­ دهد. بنابراین سفرش به سمت زمین تقریبا 10 تا 30 میلی­ ثانیه طول می­ کشد. این پیشروی پله ­ای توسط دوربین­های مخصوص و همچنین شبکه­ های زمین پایه مثل LMA قابل شناسایی هستند. LMA سیگنال­ های رادیویی با فرکانس بالا که از حرکت بارهای الکتریکی پیشروی پله ­ای تابیده می­ شود را دریافت می ­کند. درخشش پیشروی پله ­ای به اندازه­ای نیست که از بالای ابر تندری دیده و شناسایی شود؛ از این رو توسط GLM (ابزار شناسایی آذرخش که روی ماهواره GEOS قرار گرفته است) نیز قابل شناسایی نیست. توزیع انرژی الکتریکی
خصوصیات برق تحویلی به مصرف‌کننده‌ها به صورت یک تعهد از طرف تولیدکننده بوده و ثابت است. برخی از خصوصیات شبکه عبارت‌اند از: بار الکتریکی
بنابراین به صورت کمیت‌های گسسته می‌گوییم که بار یک الکترون ۱- و بار یک پروتون ۱+ است. ذرات بارداری که بار آن‌ها هم‌نام باشد یکدیگر را می‌رانند و ذراتی که بارهای ناهم‌نام دارند یک دیگر را می‌ربایند. قانون کولن مقدار عددی نیروی الکتروستاتیک بین دو ذرهٔ باردار را بدست می‌آورد و بیان می‌دارد که مقدار این نیرو با اندازهٔ بار ذرات رابطهٔ مستقیم و با مربع فاصلهٔ بین دو ذره رابطهٔ وارون دارد. یون
یون (در فرانسوی: ion) به اتم یا مولکول‌هایی گفته می‌شود که بار الکتریکی اضافه داشته باشند یا کمبود بار الکتریکی داشته باشند و این بار می‌تواند منفی یا مثبت باشد. نابرابری تعداد کل الکترون‌ها با پروتون‌ها، در یک اتم یا مولکول، به آن بار خالص مثبت یا بار خالص منفی الکتریکی می‌دهد. علت تبدیل اتم‌ها یا مولکول‌ها در یون توانایی اتم‌ها به گرفتن الکترون اضافی یا از دست دادن یک یا چند الکترون می‌باشد. اثر اشتارک
یک میدان الکتریکی، به عنوان مثال از چپ به راست، تمایل دارد هسته را به سمت راست و الکترون را به سمت چپ هدایت کند. از نظر دیگر، در یک حالت الکتریکی که در آن ناخالصی بار الکتریکی به سمت چپ متمایل است، انرژی اش کاهش یافته‌است. در حالی که، در حالتی که در آن ناخالصی بار الکتریکی به سمت راست متمایل است، انرژی اش افزایش یافته‌است. همچنین، اثر میدان الکتریکی روی لایه‌های بیرونی بیشتر است. زیرا الکترون‌ها دور تر از هسته‌اند بنابراین بیشتر به سمت راست و چپ حرکت می‌کنند. اثر اشتارک می‌تواند به شکافت سطوح انرژی تبهگنی بینجامد. برای مثال در مدل بور یک الکترون هم در حالت 2s و هم در حالت 2p یک مقدار انرژی داشته باشد. اگرچه در یک میدان الکتریکی اوربیتال‌های هیبریدی ( انطباق کوانتومی هم گفته می‌شود ) حالت‌های 2s و 2p وجود خواهد داشت که در آن الکترون تمایل به سمت چپ دارد که در این صورت انرژی اش کمتر خواهد بود. بنابراین سطوح انرژی تبهگن به سطوح انرژی کمی بیشتر و کمی کمتر شکافته خواهد شد. الکتریسته ساکن
بار الکتریکی ساکن هر زمان که دو سطح تماس داده شده و جدا شوند و حداقل یکی از سطوح دارای مقاومت بالا در برابر جریان الکتریکی (و در نتیجه یک عایق برق) باشد. اثرات الکتریسیتهٔ ساکن برای اکثر مردم آشنا هستند، چرا که مردم می‌توانند جرقهٔ الکتریکی را حس کرده، بشنوند یا حتی ببینند. جرقهٔ الکتریکی خنثی شدن بار اضافی است که می‌تواند از طریق تماس با یک هادی الکتریکی (برای مثال یک مسیر به زمین) یا چیزی با بار مخالف زیاد اتفاق بیفتد. پدیدهٔ آشنای یک شوک استاتیکمخصوصا تخلیه الکترواستاتیکناشی از خنثی سازی بار می‌باشد. راکتانس الکتریکی
در بسامدهای پایین، خازن مدار-باز است، چرا که هیچ جریانی از دی‌الکتریک نمی‌ گذرد. یک ولتاژ DC که به یک خازن اعمال می‌شود، موجب جمع‌شدن بارهای الکتریکی مثبت در یک سو و بارهای الکتریکی منفی در سوی دیگر دی‌الکتریک خواهد شد. میدان الکتریکی حاصل از جمع‌شدن بارها، منبع مخالفت با جریان است. هرگاه پتانسیل ناشی از بارها دقیقاً با ولتاژ اعمالی موازنه شوند، جریان به صفر میل می‌کند. بار الکتریکی
گاهی مجموع بارهای الکتریکی یک جسم صفر است اما بار آن به صورت غیریکنواخت پخش شده‌است (مثلاً به دلیل حضور یک میدان الکترومغناطیسی یا دوقطبی‌های موجود در ماده) در این حالت می‌گوییم جسم "قطبی" شده‌است. بار الکتریکی بدست آمده از قطبی‌شدن ماده را "بار مرزی"، بار تولید شده بر روی یک جسم که ناشی از بار گرفته‌شده یا داده‌شده به جسمی دیگر است را "بار آزاد" و حرکت الکترون‌ها را در یک جهت خاص در فلزات رسانا، "جریان الکتریکی" می‌نامیم. استقامت دی‌الکتریک
جریان الکتریکی شارش الکتریکی ذرات باردار در یک ماده ناشی از میدان الکتریکی است. ذرات باردار متحرک که مسئول جریان الکتریکی هستند، حامل‌های بار نامیده می‌شوند. در مواد مختلف ذرات مختلف به عنوان حامل بار عمل می‌کنند: در فلزات و سایر جامدات برخی از الکترونهای خارجی هر اتم (الکترون‌های رسانا) قادر به حرکت در پیرامون مواد هستند. در الکترولیتها و پلاسما یونها هستند، اتم‌ها یا مولکولهای دارای بار الکتریکی و الکترون‌ها هستند. ماده‌ای که دارای غلظت بالایی از حامل‌های بار در دسترس برای رسانش باشد، جریان بزرگی را با میدان الکتریکی معین ایجاد شده توسط ولتاژ مشخصی که از طریق آن اعمال می‌شود، هدایت می‌کند و بنابراین مقاومت الکتریکی کمی دارد. این یک رسانای الکتریکی نامیده می‌شود. ماده‌ای که حامل‌های بار کمی داشته باشند، جریان بسیار کمی را با یک میدان الکتریکی مشخص هدایت می‌کند و از مقاومت بالایی برخوردار است. این نارسانای الکتریکی نامیده می‌شود.استقامت دی‌الکتریک (در مگاولت بر متر (MV/m)، یا 10⋅ولت/ متر) از مواد مختلف متداول هستند: در SI، واحد استقامت دی‌الکتریک ولت بر متر (V/m) است. همچنین مشاهده واحدهای مرتبط مانند ولت بر سانتی‌متر (V/cm)، مگاولت بر متر (MV/m) و غیره معمول است.