Она лаконична и полна одновременно. Она содержит системные сведения, которые рассредоточены по десяткам различных пособий. Она отражает 28-летний опыт работы автора в области измерения электроэнергии

Вся совокупность электрических и магнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов и их полей. Электрический заряд - это физическая величина, отражающая особые, электрические свойства его материальных носителей - элементарных частиц, микрочастиц и физических тел (в понятии электрического заряда часто отождествляют само свойство с его носителем). Существование электрического заряда является фундаментальным свойством материи и определяет один из четырех известных типов фундаментальных взаимодействий - электромагнитное взаимодействие (остальные три типа - гравитационное, слабое и сильное). Электрическим зарядом обладает большинство элементарных частиц (в частности, электрон е и протон р), которые совместно с электрически нейтральными (незаряженными) частицами образуют структуру вещества на всех его иерархических уровнях, начиная с атомов и молекул и заканчивая звездами с планетными системами и обитающими на них организмами (включая людей)...

Действие электрических зарядов проявляет их фундаментальные свойства:

1) полярность (двойственность) зарядов: существуют два вида электрических зарядов, противоположных друг другу по действию и условно названных положительными (+) и отрицательными (-); одноименные электрические заряды в виде заряженных частиц или физических тел, приведенные в соприкосновение или пространственно удаленные друг от друга, отталкиваются, а разноименные - притягиваются (полярность электрических зарядов была установлена именно по этим механическим проявлениям действия электрических сил - перемещениям и вращениям, и в данном отношении эти силы отличаются от гравитационных, которые всегда являются силами только притяжения); *

2) дискретность (квантуемость) зарядов: величина электрического заряда q любой частицы или физического тела всегда кратна минимально возможному и постоянному кванту заряда - наименьшему, или элементарному заряду е, отрицательному или положительному, равному по величине электрическому заряду e^- электрона или е⁺  позитрона (для протона p⁺=е⁺): (q⁺)=‌n∙(e⁺) или (q^-)=‌n∙(e^-)‌, где n - количество элементарных зарядов e  в физическом объекте; **

3) создание электромагнитного поля: каждый неподвижный в рассматриваемой системе отсчета электрический заряд создает в пространстве вокруг себя электрическое (электростатическое), а движущийся - электромагнитное поле с силовым действием на другие электрические заряды, появляющиеся в этом поле. ***

* Причина существования этого универсального свойства пока не известна. Современная физика рассматривает двойственность зарядов как противоположные проявления некоего качества, подобного свойствам «левый» и «правый» в симметрии.

** Природа такого квантования электрических зарядов и точного равенства зарядов всех заряженных элементарных частиц, независимо от их массы, элементарному заряду не выяснена (например, для протона, который в 1836 раз тяжелее электрона, установлено с относительной погрешностью измерения не более 10^-20 [2.1], что он имеет тот же заряд, что и электрон). Современная теория элементарных частиц предполагает существование гипотетических частиц с дробным электрическим зарядом, кратным 1/3 элементарного заряда, - кварков, которые образуют барионы (тяжелые элементарные частицы с массой не менее массы протона; к ним, в частности, относят нуклоны - протоны и нейтроны) и другие элементарные частицы (мезоны, резонансы), участвующие в сильных взаимодействиях (весь класс таких частиц именуют адронами) [2.3]. Существуют и некварковые гипотезы о структурном устройстве стабильных элементарных частиц, причем не только адронов, но и лептонов – легких частиц типа электрона (например, одна из гипотез, вопреки общепринятому мнению о том, что электрон не имеет никакой структуры и существует в виде материальной точки бесконечно малых размеров, рассматривает его как размерное образование - устойчивый вращающийся сгусток электромагнитного поля, т.е. не заряженная частица порождает поле, а, наоборот, поле порождает частицу).

*** поле является материальным носителем электромагнитных сил, самостоятельной физической реальностью, отличной от вещества, но существующей наряду и одновременно с ним; поле не сводится к механическим, тепловым или другим явлениям, но проявляет свои действия и через них; поле придает пространству локальное свойство близкодействия, через которое осуществляется дальнодействие удаленных друг от друга электрических зарядов; хотя и говорят, что вещество, т.е. носитель электрического заряда, «создает» поле, но поле существует вместе с веществом; электромагнитное поле возникает при изменении электромагнитного состояния вещества и может затем существовать в пространстве совершенно независимо, самостоятельно от него [2.4]; взаимодействие и взаимопревращения между веществом и полем во многом только предстоит еще исследовать и понять (возможно, один из путей к этому – исследование среды физического вакуума).

«Наша Вселенная представляет собой хорошо уравновешенную смесь

 положительных и отрицательных электрических зарядов…»

В 2008-2009 гг., в конце своей 28-летней деятельности в области автоматизированного учета и измерения электроэнергии и энергоносителей, я планировал издать итоговую книгу “Измерение и учет энергии и энергоносителей в энергосистемах и у потребителей”, тем более, что материал к ней был уже фактически подготовлен в более чем двухстах моих статьях, опубликованных по этой тематике в различных ведущих научно-технических журналах России (Промышленная энергетика, Новости электротехники, Приборы и системы управления, Промышленные АСУ и контроллеры, Энергетик, Электро, Электрика. Энергия: экономика, техника, экология, Электрические станции, Современные технологии автоматизации, Энергорынок, Вопросы регулирования ТЭК, Измерение.RU), Беларуси (Энергетика и ТЭК, Энергия и Менеджмент, Энергоэффективность, Наука и инновации, Метрология, Pro электричество, Инженер-механик, Человек и экономика) и Украины (Электрические сети и системы). Но ряд объективных и субъективных обстоятельств привел к тому, что я был вынужден отказаться от завершения этой книги (вместо нее и через 6 лет я написал свою новую, четвертую по счету книгу, но уже не по технике, а по философии: “Думать или верить? Ода человеческой ослиности”). Тем не менее, несколько относительно автономных глав я успел окончить, и в данном сочинении предлагаю читателям вторую главу, посвященную электрической энергии. Я попытался в ней лаконичным, но в то же время доступным и понятным для читателя языком, описать те главные понятия, которые необходимо знать студентам и специалистам, работающим с электроэнергией как в области ее производства, так и в сфере ее передачи, распределения и потребления. Упор я сделал на физические принципы, системность и доходчивость изложения, максимальное структурирование материала (в том числе и путем выделения важных понятий и определений шрифтом, цветом, рамками) и использование тщательно продуманных цветных чертежей. Мне думается, что в итоге получился полезный материал, который может быть широко использован в технических высших учебных заведениях СНГ в качестве учебного или справочного пособия, а также специалистами различных профилей, имеющих дело с электрической энергией. Полезно будет ознакомиться с данной работой и журналистам, пишущим на электрические темы, поскольку до сих пор они продолжают упорно путать друг с другом киловатт и киловатт-час, т.е. мощность с энергией.

Будем скромны

Около 300