物理電場知識點講解:電荷守恆定律
1定律
物理學的基本定律之一 。它指出,對於一個孤立系統,不論發生什麼變化 ,其中所有電荷的代數和永遠保持不變。電荷守恆定律表明,如果某一區域中的電荷增加或減少了,那麼必定有等量的電荷進入或離開該區域;如果在一個物理過程中產生或消失了某種電荷,那麼必定有等量的異號電荷同時產生或消失。
電荷的多少稱為電荷量,常簡稱為電量。在國際單位制中,電荷量的單位是庫倫,用字母C表示。通常正電荷的電荷量用正數表示,負電荷的電荷量用負數表示。
2屬性
要使物體帶電,可利用摩擦起電、接觸起電、靜電感應、[1](感應起電)、光電效應等方法。物體是否帶電,通常可用驗電器來檢驗。物體帶電實際上是得失電子的結果。這意味着電荷不能離開電子、質子而存在。電荷乃是電子、質子等微觀粒子所具有的一種屬性。
由摩擦起電和其他起電過程的`大量實驗事實表明,一切起電過程其實都是使物體上正、負電荷分離或轉移的過程中,在這種過程中,電荷既不能消滅,也不能創生,只能使原有的電荷重新分佈。由此就可以總結出電荷守恆定律:一個孤立系統的總電荷(即系統中所有正、負電荷之代數和)在任何物理過程中始終保持不變。所謂孤立系統,就是指它與外界沒有任何相互作用的系統,是一種理想狀態。電荷守恆定律也是自然界中一條基本的守恆定律,在宏觀和微觀領域中普遍適用。
近代物理實驗發現,在一定條件下,帶電粒子可以產生和湮沒。例如,一個高能光子在一定條件下可以產生一個正電子和一個負電子;一對正、負電子可以同時湮沒,轉化為光子。不過在這些情況下,帶電粒子總是成對產生和湮沒,兩個粒子帶電數量相等但正負相反,而光子又不帶電,所以電荷的代數和仍然不變。因此,電荷守恆定律現在的表述是:一個與外界沒有電荷交換的系統,電荷的代數和保持不變。它是自然界重要的基本規律之一.
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