1.3.2 Elementární elektrický náboj
Elementární elektrický náboj e představuje nejmenší hodnotu elektrického náboje, která je v experimentech pozorována. Elektrický náboj se může přenášet nebo měnit pouze po celistvých násobcích této hodnoty. (U kvarků se sice předpokládají hodnoty 1/3 e, resp. 2/3 e, tyto částice ale nebyly pozorovány jako volné).
Mezi experimenty, které potvrzují existenci elementárního
elektrického náboje, patří elektrolýza, při které je nejmenším přeneseným
nábojem e (viz Faradayův zákon
elektrolýzy), objev
elektronu, který má velikost elektrického náboje rovnu e ,
a zejména Millikanův experiment.
Millikan v letech 1910–1913 prováděl následující experiment: Umístil ve vzduchu dvě ploché elektrody nad sebou. Mezi elektrody rozprášil kapičky oleje. Působením ultrafialového světla rozštěpil molekuly vzduchu na elektricky nabité ionty. Pokud se na elektrody připojilo vysoké napětí (asi 1 000 V), mohly se ionty působením elektrické síly pohybovat. Pohyb bylo možno sledovat, pokud ionty narazily na kapičku oleje či jí byly zachyceny. Kapičku bylo možno pozorovat pod mikroskopem.
Pro určení elektrického náboje q částečky (v daném případě olejové kapky) je možno využít situaci, kdy se částečky při určité hodnotě elektrického napětí vznášejí („levitují“) mezi elektrodami.
Na částečku, např. kapičku oleje, působí ve směru svislice
(osa z) jednak elektrická síla
, jednak gravitační síla
, kde Ez
je složka intenzity elektrického
pole, m je hmotnost částečky a
g gravitační
zrychlení. Pokud částečka stojí na místě, je splněna podmínka rovnováhy
. Pro elektrickou intenzitu mezi dvěma
rovinnými elektrodami, jejichž vzdálenost je d a na které
je připojeno napětí U, platí vztah
.
V případě kapiček oleje můžeme jejich hmotnost zjistit
např. ze známé hustoty oleje a z objemu kapičky, který spočteme z jejích
rozměrů. Z podmínky rovnováhy pak dostáváme pro elektrický náboj: 
.
Obdobným způsobem Millikan zjistil, že nejmenší náboj kapiček, který je možno naměřit, je e. Ostatní hodnoty byly pak celistvým násobkem této základní hodnoty.
Existence elementárního elektrického náboje je jedním z projevů kvantové povahy látek. Srovnej Daltonovu atomovou hypotézu.
