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?
- 静电计
- 库仑计
- 积分电流表
- 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:
- 硅
- 锗
- 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)。