电荷

电荷是一种假想的物质，分为正电荷和负电荷两种。

与电子的区别

电荷有两种含义，一指带电粒子本身，比如电子、质子、离子；二指带电体带电量的多少。

• 可以说：
  • 电子是电荷✅
  • 电子带了多少电荷✅
• 一个小球是电荷❌

“一个电荷”并非“一个粒子”，不能认为一个电子中含有“一个负电荷”。物理学家没有把电荷想象成粒子，而是把它假想成一种抽象的物质，所以它不应该用“一个”这种量词量化；就像宏观来看水并不以粒子形式存在，所以不应该用“一个水”这种表达。

电荷量

描述物体带电量多少的物理量

• 符号：$Q$/$q$
  • 带电量为 $Q$ 的电荷；
  • $\mathrm{A}$ 的电荷量为 $Q_1$，$\mathrm{B}$ 为 $Q_2$
• 单位 1：库伦 $\mathrm{C}$
  • 库伦是很大的单位；
  • $1\mathrm{C}$ 的定义：$1\mathrm{A}$ 电流 $1\mathrm{s}$ 传输的电荷量为 $1\mathrm{C}$
• 单位 2：元电荷 $\mathrm{e}$
  • 质子电荷量为 $+1\mathrm{e}$，电子为$-1\mathrm{e}$
  • $1\mathrm{e}=1.6\times 10{\phantom{A}}^{-19}\mathrm{C}$
  • 元电荷不是电荷，只是一个单位；
  • 把元电荷当成一个数字看即可
    • 元电荷的电荷量是 $1.6\times 10{\phantom{A}}^{-19}\mathrm{C}$ ✅
  • 电荷量不能无限小，所有带电体都是 $\mathrm{e}$ 的整数倍。
    • 某物体失去了 $1.6\times 10{\phantom{A}}^{-19}$ 个电子❌

电荷量均是标量，正负号只表示带正电或负电，不参与比大小。

中和

中和：等量异种电荷接触时，都变成不带电的状态。

物体内部正负电荷中和后的结果叫净电荷量。

• 物体带正电：净电荷量为正；
• 物体带负电：净电荷量为负；
• 不带电：电中性（并非内部没有电荷）。

万物内部都充满了电荷。

物体的带电量指净电荷量，而非总电荷量。

• 带电的含义是多多少，不是有多少。

电荷守恒定律

电荷个数不守恒，电荷量守恒。

电荷转移时电荷总量保持不变。

湮没与电荷守恒不矛盾：正电子与负电子发生湮没后形成不带电的光子，所以电荷个数不守恒，而电荷量不变。中和后与湮没后电荷量为 $0$.

电荷间相互作用

• 同性相斥（正正/负负）；
• 异性相吸（正负）。

一般来说，正电荷（原子核）不可转移，负电荷（电子）可以在物体内部或物体之间转移。

起电

让原来不带电的物体带电的过程。

摩擦起电

摩擦起电

• 原因：不同原子对电子的束缚能力不同；
• 本质：电子在物体间转移；
• 结果：带等量异种电荷。

接触起电

接触起电

• 两带电体接触后，先中和电荷，再平分；
  • 相同物体计算代数和后再除以 $2$.
• 本质：电子在物体间转移；
• 结果：带同种电荷（相同物体时为等量）。

感应起电

感应起电

利用静电感应使金属导体带电的过程

• 本质：电子在物体内部转移；
• 结果：近异远同。

验电器

检验物体是否带电的仪器。

• 金属箔一定与检验物体电性相同。