Vad är en elektrisk laddning?

Elektrisk laddning är en fysisk egenskap som förekommer naturligt i materia. Ett föremål med en elektrisk laddning interagerar med andra elektriskt laddade föremål på specifika sätt och upplever antingen en attraktionskraft eller en frånstötande kraft. Kraftens natur bestäms av vilken typ av laddning, positiv eller negativ, föremålet har. Detta i sin tur bestäms på subatomär skala av partiklar som kallas protoner och elektroner.

All materia är sammansatt av atomer, som består av en kärna – en klump av protoner och neutroner, som är två typer av partiklar – och partiklar som kretsar kring kärnan, kallade elektroner. Attraktionskraften mellan protoner och elektroner i en atom hjälper till att hålla ihop atomen. Negativt laddade elektroner och positivt laddade protoner attraherar varandra. Neutroner har ingen elektrisk laddning.

Protonerna och elektronerna i en atom är lika, så de balanserar varandra för att skapa en nettoladdning på noll. Det är dock möjligt för atomen att förlora eller få elektroner genom interaktioner med andra atomer. När detta händer blir atomen en jon, en atom som bär en netto positiv eller negativ laddning.

Joner som har fler elektroner än deras ursprungliga elementarform bär en negativ laddning, medan de med färre elektroner bär en positiv laddning. Laddningen får dem att attrahera eller stöta bort andra laddade partiklar. Kemiska föreningar kan bildas när en positiv jon och en negativ jon attraheras och binder till varandra. Till exempel bildar den positivt laddade natriumjonen, som saknar en elektron, en jonbindning med den negativt laddade klorjonen, som har en extra elektron, för att skapa den neutrala molekylen natriumklorid, även känd som bordssalt.

Attraktionen och avstötningen som orsakas av elektrisk laddning kan användas för att skapa en elektrisk ström, eller laddningsflöde, och ett material som kan överföra en elektrisk ström är känt som en ledare. Metaller används vanligtvis som ledare eftersom arrangemanget av deras atomer tillåter elektroner att passera fritt från atom till atom. När en positivt laddad terminal är fäst vid ena änden av en metalltråd och en negativ laddad terminal till den andra, genereras ett elektriskt fält av laddningarna. Elektronerna vandrar mot den positiva laddningen och skapar en elektrisk ström.