理解电荷

电荷是物质的基本属性,当物质置于电磁场中时会受到力的作用。它是亚原子粒子的守恒属性。

介绍

电荷是物质的基本属性之一,与质量和能量并列。它决定了粒子如何与电磁场相互作用,是我们在自然界和技术中观察到的所有电现象的基础。

历史

电荷的概念最初由古希腊人研究,他们观察到琥珀(希腊语中的elektron)摩擦后能够吸引轻物体。现代理解通过本杰明·富兰克林等科学家的工作发展起来,他引入了正负电荷的概念,后来通过量子力学进一步完善。

关键单位

库仑 (C)

电荷的SI基本单位,定义为一安培恒定电流在一秒内输送的电荷量。

基本电荷 (e)

电荷的基本单位,约为1.602 × 10⁻¹⁹库仑,由单个质子或电子携带。

安培小时 (Ah)

常用于电池容量的单位,等于3600库仑。

应用

  • 电池容量测量和储能系统
  • 电子产品中的静电放电保护
  • 粒子物理和原子结构研究
  • 电化学和电镀工艺
  • 防雷和电气安全

基本电荷关系

Q = I × t

电荷(Q)等于电流(I)乘以时间(t)。这个关系显示了在恒定电流流动下电荷如何随时间积累。