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导读:相信电荷存在,正是我们人类的明智。很多人对电荷不了解,以为电荷是一种粒子。其实不是。看看此文就懂了。 相信电荷存在,正是人类的明智 ——灵遁者 地球人都知道电荷是存在的。电荷的本质是什么?这个问题科学家也给出了答案。即电荷为物体或构成物体的质点所带的正电或负电,带正电的粒子叫正电荷(符号为“+”),带负电的粒子叫负电荷(符号为“﹣”)我接着再问大家一个问题:“电荷是粒子吗?电荷是物质吗?”大家仔细想想,再回答我。 很显然电荷概念是一切电磁学现象的基础。所以这个概念的重要性,就不言而喻了。我在前面的章节中,有提到过电场,磁场,电磁场等概念。唯独没有讲到电荷,这是一个重大遗漏。好在一本书的完成,不是一朝一夕的。我今天看到一个问题:“电荷是自旋产生的吗?”当我试着去回答这个问题的时候,我想我应该补增一篇关于电荷内容的文章。
在电磁学里,电荷是物质的一种物理性质。称带有电荷的物质为“带电物质”。两个带电物质之间会互相施加作用力于对方,也会感受到对方施加的作用力,所涉及的作用力遵守库仑定律。 假若两个物质都带有正电或都带有负电,则称这两个物质“同电性”,否则称这两个物质“异电性”。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力;两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。即同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。灵遁者科普书籍《变化》在灵遁者灵遁者淘宝有。
电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本性质。称带有电荷的粒子为“带电粒子”。电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。静止的带电粒子会产生电场,移动中的带电粒子会产生电磁场,带电粒子也会被电磁场所影响。一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁相互作用。这是四种基本相互作用中的一种。 要深刻了解电荷的概念,必须了解关于电磁学的种种概念。这样你才能看清楚它们之间的关系。我先列出它们的基本概念。 1、电荷:在电磁学里,电荷是物质的一种物理性质。 2、电量:电量表示物体所带电荷的多少。一般来说,电荷的数量叫电量,用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C),库仑是一个很常用的单位。 3、电流:科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流。通常用字母 I表示,它的单位是安培。简称“安”,符号 “A”,也是指电荷在导体中的定向移动。即导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。 4、电压:电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母V代表电压。 5、电场:电场存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质。电荷间的作用总是通过电场进行的。只要电荷存在,它周围就存在电场,电场是客观存在的,它具有力和能的特性。
6、磁场:磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。 7、电磁场:在电磁学里,电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体 (电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒介,具有能量和动量,是物质的一种存在形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
8、电磁波:电磁波,是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动。电磁波在真空中速率固定,速度为光速。见麦克斯韦方程组。 二十世纪初,著名的油滴实验证实电荷具有量子性质,也就是说,电荷是由一堆称为基本电荷的单独小单位组成的。基本电荷以符号e标记,大约带有电荷量(电量)1.602× 10-19库仑,这个也叫元电荷。就是说在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,也是物理学的基本常数之一,用符号e表示。夸克是个例外,所带有的电量为e/3的倍数。质子带有电荷量e;电子带有电荷量-e。研究带电粒子与它们之间由光子媒介的相互作用的学术领域称为量子电动力学。
OK了,以上就是关于电磁学相关概念的介绍,高中学历的朋友,一定不陌生。但这些知识其实你仔细去分析,你绝对会发现,想象力不够用。教课书中的描述远远满足不了你对于此知识的认识。而且只知道电磁学相关知识,还不够,为了下面要分析的内容,我再来介绍一下物质结构。这是必然要介绍的,不然接下来的分析,你会迷糊。 物质结构,首先是分子,然后是原子。原子指化学反应不可再分的基本微粒。原子在化学反应中不可分割,但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位,称为元素。已知的元素有119种。因此具有核式结构。
原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。一个正原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。而负原子的原子核带负电,周围的负电子带正电。正原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。负原子原子核中的反质子带负电,从而使负原子的原子核带负电。 当质子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同,原子的类型也不同:质子数决定了该原子属于哪一种元素,而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。
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