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電荷
帶正負電的基本粒子
電荷（electric charge） ，帶正負電的基本粒子，稱(chēng)為電荷，帶正電的粒子叫正電荷（表示符號為“+”），帶負電的粒子叫負電荷（表示符號為“﹣”）。也是某些基本粒子(如電子和質(zhì)子)的屬性，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
在電磁學(xué)里，電荷diànhè（Electric charge）是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。稱(chēng)帶有電荷的物質(zhì)為“帶電物質(zhì)”。兩個(gè)帶電物質(zhì)之間會(huì )互相施加作用力于對方，也會(huì )感受到對方施加的作用力，所涉及的作用力遵守庫侖定律。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
度量
主條目：電荷量
電荷的量稱(chēng)為“電荷量”。在國際單位制里，電荷量的符號以q為表示，單位是C（庫侖，簡(jiǎn)稱(chēng)“庫”）。研究帶電物質(zhì)相互作用的學(xué)科稱(chēng)為“電動(dòng)力學(xué)”，可分為經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)與量子電動(dòng)力學(xué)。假若量子效應可以被忽略，則經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)能夠很正確地描述出帶電物質(zhì)在電磁方面的物理行為。
電荷
概述
電荷
電荷是許多次原子粒子所擁有的一種基本守恒性質(zhì)。稱(chēng)帶有電荷的粒子為“帶電粒子”。靜止的帶電粒子會(huì )產(chǎn)生電場(chǎng)，移動(dòng)中的帶電粒子會(huì )產(chǎn)生電磁場(chǎng)，帶電粒子也會(huì )被電磁場(chǎng)所影響。一個(gè)帶電粒子與電磁場(chǎng)之間的相互作用稱(chēng)為電磁力或電磁相互作用。這是四種基本相互作用中的一種。
原理
電荷的多少叫電荷量即物質(zhì)、原子或電子等所帶的電的量。電荷的符號是q，單位是C（庫侖，coulomb）。
我們常將“帶電粒子”稱(chēng)為電荷，此外，根據電場(chǎng)作用力的方向性，電荷可分為正電荷與負電荷，電子則帶有負電。
負電荷：人們規定用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶的是負電荷（negative charge）。
歷史
泰勒斯
吉爾伯特首先發(fā)明的靜電驗電器（versorium）是一種可以偵測靜電電荷的驗電器。當帶電物體接近金屬指針的尖端時(shí)，因為靜電感應，異性電荷會(huì )移動(dòng)至指針的尖端，指針與帶電物體會(huì )互相吸引，從而使得指針轉向帶電物體。
1600年，英國醫生威廉·吉爾伯特，對于電磁現象做了一個(gè)很仔細的研究。他指出琥珀不是唯一可以經(jīng)過(guò)摩擦而產(chǎn)生靜電的物質(zhì)，并且區分出電與磁不同的屬性。他撰寫(xiě)了第一本闡述電和磁的科學(xué)著(zhù)作《論磁石》。吉爾伯特創(chuàng )建了新拉丁語(yǔ)的術(shù)語(yǔ)“electricus”（類(lèi)似琥珀，從“?λεκτρον”，“elektron”，希臘文的“琥珀”），意指摩擦后吸引小物體的性質(zhì)。這聯(lián)結給出了英文字“electric”和“electricity”，最先出現于1646年，湯瑪斯·布朗（Thomas Browne）的著(zhù)作《Pseudodoxia Epidemica》（英文書(shū)名《Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths》）。隨后，于1660年，科學(xué)家奧托·馮·格里克發(fā)明了可能是史上第一部靜電發(fā)電機（electrostatic generator）。他將一個(gè)硫磺球固定于一根鐵軸的一端，然后一邊旋轉硫磺球，一邊用干手摩擦硫磺球，使硫磺球產(chǎn)生電荷，能夠吸引微小物質(zhì)。
體帶電的方式
電荷具有實(shí)物的屬性，不能離開(kāi)電子和質(zhì)子而存在。使物體帶電的實(shí)質(zhì)是獲得或失去電子的過(guò)程。
起電的本質(zhì)：都是將正、負電荷分開(kāi)，使電荷發(fā)生轉移。實(shí)質(zhì)是電子的轉移，并不是創(chuàng )造電荷。
1. 摩擦起電
實(shí)質(zhì)：電子在不同物體間的轉移。
原因：不同物體對電子的吸引和束縛能力不同
帶電特點(diǎn)：兩物體帶上等量異種電荷
電子從一個(gè)物體轉移到另一個(gè)物體。用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負電；用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電。
自由電子：
例如：金屬中離原子核最遠的電子往往會(huì )脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫做自由電子。失去這種電子的原子便成為帶正電的離子，它們在金屬內部排列起來(lái)，每個(gè)正離子都在自己的平衡位置振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子移動(dòng)，這就使金屬成為導體。
2. 感應起電
當一個(gè)帶電體靠近導體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會(huì )趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。這種現象叫做靜電感應。利用靜電感應使金屬導體帶電的過(guò)程叫做感應起電。
實(shí)質(zhì)：將金屬導體中的電子從物體的一部分轉移到另一部分。
對象：金屬導體。
3. 接觸起電
電荷從一個(gè)物體轉移到另一個(gè)物體。
實(shí)質(zhì)：電子在不同物體間的轉移
發(fā)生條件：帶電體與另一個(gè)物體接觸
電荷守恒定律
理清電荷
1865年，麥克斯韋（J.C.Maxwell,1831-1879）在總結前人實(shí)驗定律的基礎上提出電磁場(chǎng)方程組，并從他的方程組預言電磁波的存在，進(jìn)而指出光的電磁本質(zhì)。
1895年，洛倫茲（H.A.Lorentz,1853-1928）發(fā)表“電子論”并給出電荷在電磁場(chǎng)中受力的公式。至此，經(jīng)典 電磁理論的基礎已經(jīng)確立。
1897年，湯姆遜（J.J.Thomson，1856-1940）在陰極射線(xiàn)管中發(fā)現了電子(e-)，這是人類(lèi)歷史上發(fā)現的第一個(gè)基本粒子。物理學(xué)家們陸續發(fā)現了一大批帶電的或電中性的粒子，其中包括質(zhì)子(p)、正電子(e+)和中子(n)。
納米發(fā)出電荷
1897 J.J.Thomson 在陰極射線(xiàn)實(shí)驗中發(fā)現了電子，這是人類(lèi)發(fā)現的第一個(gè)基本粒子，1905-1913年， R.A. Millikan 多次以“油滴”實(shí)驗測量了電子的電荷質(zhì)量比。
1932 C.D.Anderson 在宇宙線(xiàn)中發(fā)現正電子，證實(shí)了Dirac 的預言J.Chadwick 發(fā)現中子，證實(shí)了Rutherford 的猜測W.K.Heisenborg 和伊萬(wàn)年科各自建立原子核由質(zhì)子和中子組成的假說(shuō)。
1937 C.D.Anderson 在宇宙線(xiàn)中發(fā)現 m子。
1947-- 陸續在宇宙線(xiàn)和加速器中先后發(fā)現了一批奇異粒子：L超子、K介子、X超子、W- 超子 1955 O.Chamberlain和 E. G. Segre在加速器中發(fā)現反質(zhì)子。
1964 M.Gell-Mann和 G.Zweig 提出強子結構的夸克模型自1980年代起在加速器的電子—質(zhì)子碰撞實(shí)驗中，先后發(fā)現了理論預言的3色 6味、以束縛態(tài)存在的夸克和反夸克（最重的t夸克直到 1995年才被發(fā)現）。
在各種帶電微粒中，電子電荷量的大小是最小的。人們把最小電荷叫做元電荷，常用符號e表示。
-19
e=1.6×10^-19
與生活聯(lián)系
你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)，有的人觸電時(shí)被電吸住，而有的人觸電時(shí)卻被電打開(kāi)了，這是怎么一回事呢？
原來(lái)，觸電就是人體的某一部位接觸到帶電體，有電流從人人體中通過(guò)。人觸電后，主要反應是神經(jīng)受到強烈刺激，引起肌肉收縮。大家知道，手部的動(dòng)作主要依靠手指的活動(dòng)，而手指只能向手心方向活動(dòng)。當電流不大時(shí)如果用手指內側或手心部位接觸帶電體，只是手部肌肉的收縮會(huì )使人牢牢握住帶電體，這就是電吸。如果用指尖或手指外側（手背部位）接觸帶電體，肌肉的強烈收縮反而會(huì )使手很快脫離帶電體，這就是電打。另外，當接觸到高電壓的帶電體時(shí)，通過(guò)人體的電流很大，有可能是人體全身或局部的神經(jīng)麻痹，這時(shí)人體無(wú)法擺脫帶電體，看上去像被電吸住了，在電吸情況下，如不及時(shí)切斷電源，觸電人很快就會(huì )出現皮膚灼焦，呼吸窒息、心臟停跳，造成假死狀態(tài)。如不及時(shí)搶救，就會(huì )死亡。
電荷的種類(lèi)
點(diǎn)電荷
電荷
電荷間存在相互作用。靜止電荷在周?chē)臻g產(chǎn)生靜電場(chǎng)，運動(dòng)電荷除產(chǎn)生電場(chǎng)外還產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此靜止或運動(dòng)的電荷都會(huì )受到電場(chǎng)力作用，只有運動(dòng)電荷才能受磁場(chǎng)力作用。
一個(gè)實(shí)際帶電體能否看作點(diǎn)電荷，不僅與帶電體本身有關(guān)，還取決于問(wèn)題的性質(zhì)和精度的要求。點(diǎn)電荷是建立基本規律時(shí)必要的抽象概念，也是把分析復雜問(wèn)題時(shí)不可少的分析手段。例如，庫侖定律、洛倫茲定律的建立，帶電體的電場(chǎng)以及帶電體之間相互作用的定量研究，試驗電荷的引入等等，都應用了點(diǎn)電荷的觀(guān)念。
粒子的電荷
電荷
特征
自然界中的電荷只有兩種，即正電荷和負電荷。由絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷，由毛皮摩擦的橡膠棒所帶的電荷叫負電荷。電荷的最基本的性質(zhì)是：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。物質(zhì)的固有屬性之一。琥珀經(jīng)摩擦后能夠吸引輕小物體的現象是物體帶電的最早發(fā)現。繼而發(fā)現雷擊、感應、加熱、照射等等都能使物體帶電。電分正、負，同號排斥，異號吸引，正負結合，彼此中和，電可以轉移，此增彼減，而總量不變。
電荷
為了說(shuō)明電荷的特征，不妨與質(zhì)量作一些類(lèi)比。電荷有正、負之分，于是電力有排斥力和吸引力的區別，質(zhì)量只有一種，其間總是相互吸引，正是這種區別，使電力可以屏蔽，引力則無(wú)從屏蔽。愛(ài)因斯坦描述了質(zhì)量有隨運動(dòng)變化的相對論效應；而電子、質(zhì)子以及一切帶電體的電量都不因運動(dòng)變化，電量是相對論性的不變量。電荷具有量子性，任何電荷都是電子電荷e的整數倍，e的精確值(1986年推薦值)為： e=1.60217733×10^-19庫質(zhì)子與電子電量（絕對值）之差小于（10-20）e，通常認為兩者的絕對值完全相等。電子十分穩定，估計其壽命超過(guò)1010億年，比迄今推測的宇宙年齡還要長(cháng)得多。
分數電荷
所謂分數電荷是指比電子電量小的電荷，如果存在，將動(dòng)搖電子、質(zhì)子作為電荷基元的地位，具有重要的理論意義。1964年，M.蓋耳-曼提出強子由夸克組成的理論，預言夸克有多種，其電荷有、種。但尚沒(méi)有關(guān)于分數電荷存在的該項目屬于粒子物理理論研究領(lǐng)域。電荷共軛—宇稱(chēng)（CP）對稱(chēng)性涉及到空間和物質(zhì)的基本對稱(chēng)性，一直是粒子物理研究的前沿領(lǐng)域。Cronin和Fitch因發(fā)現CP破壞而榮獲諾貝爾獎。但他們發(fā)現的只是間接CP破壞，既可由弱作用引起，也可由超弱作用來(lái)解釋。要區分它們，必須研究直接CP破壞。這不僅對探索自然界新的作用力和理論有著(zhù)重要意義，而且對弄清CP破壞的起源起著(zhù)關(guān)鍵性的作用。自1964年起物理學(xué)家一直致力于對直接CP破壞的研究。
探索了近四十年的直接CP破壞給出更精確和自洽的理論預言，得到歐洲核子中心NA48和美國費米實(shí)驗室KTeV兩個(gè)重要實(shí)驗的證實(shí)。由此實(shí)驗和理論首次確立了自然界中直接CP破壞的存在，成功地檢驗了標準模型的CP破壞機制，排除了超弱作用理論。該項目同時(shí)解釋了困擾粒子物理學(xué)界近五十年的所謂ΔI=1/2規則。被國際同行公認為“北京組”工作，得到國際上實(shí)驗和理論主要專(zhuān)家的認可和引用。該項目對CP對稱(chēng)性自發(fā)破缺的雙黑格斯二重態(tài)模型（S2HDM）中一些重要的物理唯象進(jìn)行系統研究，指出S2HDM可以成為CP破壞起源的一種新物理模型。在電荷-宇稱(chēng)對稱(chēng)性破壞和夸克-輕子味物理理論研究方面，吳岳良作為主要完成人在國際核心刊物上發(fā)表了幾十篇論文，總引用率達1000余次。發(fā)表在美國《物理評論快報》（PRL）上的論文單篇引用達90余次。
實(shí)驗
高壓產(chǎn)生的電荷兩種電荷學(xué)生實(shí)驗：將學(xué)生分組。
實(shí)驗器材有：
電荷
（2）、毛皮、絲綢各兩塊
（3）、支架；為了避免實(shí)驗中電荷的流失，最好兩名同學(xué)同時(shí)進(jìn)行操作。
實(shí)驗過(guò)程：
（1）、兩位同學(xué)同時(shí)都用絲綢摩擦玻璃棒，使它帶電，將一根放在支座上，注意：要記住哪端帶電，不要用手摸帶電的一端，用另一根玻璃棒的帶電端靠近這根玻璃棒的帶電端，觀(guān)察發(fā)生的現象
（2）、用毛皮摩擦橡膠棒，重做剛才的實(shí)驗
（3）、用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，做剛才的實(shí)驗。
實(shí)驗總結；人們用各種各樣的材料做了大量的實(shí)驗，人們發(fā)現帶電物體凡是跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的，必定跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。就是說(shuō)物體帶的電荷要么跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷相同，要么跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷相同，沒(méi)有第三種可能，自然界中只有這樣兩種電荷，美國科學(xué)家富蘭克林對這兩種電荷做出規定：絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷叫做正電荷，毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷叫做負電荷。1.電荷之間相互作用規律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定律來(lái)計算。2.點(diǎn)電荷作用力為一對相互作用力，遵循牛頓第三定律。3.庫侖定律的適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力（均勻帶電體間、均勻帶電球殼間也可）。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
