電學:電荷與電荷守恆定律

2020-12-11 蝸牛談原理

一、電荷

1.電荷

自然界中只存在兩種電荷,即正電荷和負電荷。同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。

2.電荷量

物體所帶電荷的多少,單位是庫侖。

3.元、點、場源和試探電荷

①.元電荷e:一個物體所帶電荷數量的多少叫電荷量,物體所帶電荷量是指物體帶淨電荷的多少。

波爾原子模型——形星模型

a.e=1.60×10-19C。

b.質子或電子所帶的電量就是元電荷。

c.元電荷是世界上最小的電量。

d.任何帶電體的電量都是元電荷的整數倍。

②.點電荷:形狀和大小對研究問題的影響可忽略不計的帶電體稱為點電荷。

③.場源電荷:電場是由電荷產生的,我們把產生電場的電荷叫作場源電荷。

④.試探電荷(檢驗電荷):研究電場的基本方法之一是放入一帶電荷量很小的點電荷,考察其受力情況及能量情況,這樣的電荷稱為試探電荷或檢驗電荷。

4.電荷間的相互作用

同種電荷相互排斥

同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。

5.荷質比

帶電粒子的電荷量與質量之比稱為「荷質比」,如電子的電荷量e和電子質量me(me=9.1×10-31kg)之比,叫作電子的荷質比,即e/me=1.76×10-11C/kg,可以作為物理常量來使用。

二、電荷守恆定律

電荷既不能創造,也不能消滅,只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中,電荷的總量不變。

1.起電方式

摩擦起電小實驗

①.摩擦起電:兩個不同的物體相互摩擦,帶上等量的異種電荷。

②.接觸帶電:不帶電物體接觸另一個帶電物體,使電荷從帶電體轉移一部分到不帶電的物體上。兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時電荷量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總電荷量平分。

③.感應起電:導體接近(不接觸)帶電體,使導體靠近帶電體一端帶有與帶電體相異的電荷,而另一端帶上與帶電體電荷相同的電荷。

④.光電效應:在光的照射下使物體發射出電子。

原子中的電子在繞原子核高速轉動

2.帶電實質

物體帶電的實質是電子轉移。

3.對電荷定律的理解

①.電荷守恆定律是指與外界無電荷交換的孤立系統,正負電荷的代數和恆定不變。

②.各種起電的方法都是把正、負電荷分開,而不是創造電荷。中和是等量異種電荷的作用互相抵消,而不是電荷被消滅。

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