科学

理解电荷:电力的基础

发表于 2025年6月18日 · 作者:Unitly Team

电荷是物质的基本属性,会产生电磁相互作用。

什么是电荷?

分为正/负两种。同名相斥,异名相吸。

关键概念

基本电荷 e ≈ 1.602×10⁻¹⁹ C。质子 +e;电子 −e;中子 0。

电荷的计量

常见单位:

  • 库仑(C)
  • mC — 0.001 C
  • μC — 0.000001 C
  • nC — 10⁻⁹ C
  • e — 1.602×10⁻¹⁹ C

电荷类型

正电荷

  • 质子携带
  • 电子亏缺
  • 吸引负电荷
  • 排斥正电荷

负电荷

  • 电子携带
  • 电子过量
  • 吸引正电荷
  • 排斥负电荷

如何测量?

  1. 静电计
  2. 库仑计
  3. 积分电流表
  4. 验电器

你知道吗?

静电学研究静止电荷;电动力学研究运动电荷。

不同材料中的载流子

导体

允许电荷自由流动:

  • 金属
  • 石墨
  • 等离子体
  • 电离气体

绝缘体

阻碍电荷流动:

  • 橡胶
  • 玻璃
  • 塑料
  • 陶瓷
  • 干燥木材

半导体

介于导体与绝缘体之间:

  • 砷化镓

应用

日常

  • 衣物静电
  • 电池与便携设备
  • 避雷保护
  • 复印/激光打印

工业与科研

  • 静电除尘
  • 电子显微镜
  • 粒子加速器
  • 半导体制造

电荷守恒

孤立系统的总电荷守恒,只能转移不可凭空产生或消灭。

实用提示

接触敏感电子器件时注意防静电(接地/防静电手环)。