Osnovni električni naboj. Ko omenjamo silo, ki vleče elektrone k jedru, ne moremo iti mimo električnih nabojev atomskih delcev. Električni naboj ali elektrina ima svojo zgodovino, ki je dolga in sega do antike. Tales iz Mileta je v šestem stoletju pr. Kr. uvidel, da natrt jantar (¢hlektron, izg. elektron) privlači lahke delce.[1] Okoli leta 1600 je angleški lekarnar William Gilbert ugotovil, da imajo podobne lastnosti kot jantar tudi druge snovi, npr. steklo, ebonit, krzno, volna. Telesa, ki pridobijo lastnost privlačevanja, je imenoval naelektrena. Francoski fizik C. F. C. du Fay je leta 1733 dognal, da obstajata dve vrsti naelektritev: »smolasta« in »steklasta«. Ugotovil je, da se jantar in steklo privlačita, dva jantarja ali dve stekli pa odbijata. Kot enega ključnih je treba izpostaviti Benjamina Franklina, ki je vrsti naelektritev preimenoval v pozitivne (steklaste) in negativne (smolaste). Ne v slabšalnem smislu, da so pozitivni kaj boljši od negativnih, ampak v pomenu, da se z združitvijo enih in drugih njihov skupni električni učinek izniči. Omeniti velja tudi fizika J. J. Tomsona, ki je leta 1897 odkril elektron;[2] sledila so odkritja ostalih delcev atomovega vsemirja in te zgodbe še dandanes ni konec. Elektronu pripisujemo negativen električni naboj, protonu pozitiven naboj, nevtronu, ki ne kaže nobenih električnih lastnosti, pa nični električni naboj. Seveda pa atomskemu delcu ni »vtisnjeno«, da naboj ima, da ima pozitivnega ali negativnega, ampak mu ga pripišemo zato, da uspemo izmerjene učinke med naelektrenimi delci ali telesi matematično korektno zapisati. Drugačna izbira predznačenosti nabojev protona in elektrona ne bi v ničemer zamajala zakonov elektromagnetike, le v pripadajočih izrazih, ki te zakone podpirajo, bi se včasih pojavil drugačen predznak kot sicer. Sicer pa je z nabojem nekaj podobnega kot z maso. Na telo deluje gravitacijska sila, zato mu pripišemo maso, v resnici pa ne vemo, zakaj telo maso ima oziroma čemu naj to lastnost pripišemo;[3] kar navadili smo se, da jo ima.[4] Posebnost električnega naboja je v njegovi kvantiziranosti; da množina naboja ne more biti poljubno majhna, ampak je vedno mnogokratnik osnovnega naboja; v SI merskem sistemu ima osnovni naboj e tole vrednost:[5]

Elektron in proton sta nosilca osnovnega naboja: elektron naboja -e, proton pa naboja e. Primer: atom bakra ima 29 elektronov, prav toliko tudi protonov, in 34 nevtronov. Jedro atoma bakra ima električni naboj 29×e 46,46×10-19 C, ves elektronski omot pa temu nasproten naboj -46,46×10-19 C. Kar velja za ta atom, velja tudi za atome ostalih snovi: vsota električnega naboja delcev v atomu je vedno enaka nič; rečemo tudi, da je atom električno nevtralen.


 

[1] Poimenovanje prihaja od nahajališč okoli ruskega mesta Jantarni, sicer pa je jantar rumena ali rdečerjava fosilna smola iz terciarja ali kvartarja; prisotna je tudi v krednih kamninah.

[2] Elektron pomeni v grščini jantar (posebno drevesno smolo).

[3] Potovanje planetov; Zemljino privlačevanje teles k tlom.

[4] Že tu se srečamo z modeliranjem, ki je v fiziki in tehniki stalna praksa. Vpeljujemo pojme in količine, ki omogočajo oblikovati fizikalno-matematične teorije.

[5] Francoski fizik C. A. de Coulomb je odkril zakon električne sile med naelektrenimi telesi.