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电学入门——第一讲.电荷
[i=s] 本帖最后由 caesarxiu 于 2016-3-30 12:32 编辑
电荷的发现 公元600年前左右，希腊人泰勒斯（Thales，前624—前546）就发现摩擦过的琥珀就能吸引轻小物质。16世纪，英王御医吉尔伯特（W.Gilbelt，1544—1603）在研究这类现象时根据希腊文“ηλετρινοξ”（琥珀）创造了英语中“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀摩擦后带电的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。 摩擦后的物体所具有的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用动物的皮毛摩擦过的橡胶棒带负电荷。 电荷的概述 我们知道物质是由原子、分子或离子构成的，其中原子是由原子核和电子构成的，并且原子的核外电子数永远等于核内质子数，所以显电中性。 核外电子是在不同的轨道上运动的，离原子核近的电子受到的束缚强，远的反之并且容易脱离出来变成自由电子，当两个物体相互摩擦时，对电子束缚力相对较弱的物体的电子容易被对电子束缚力相对较强的物体拐走，从而使得物体上的电子数不等于核内质子数，显出电性，这就叫做“摩擦生电”。 当一带电导体靠近另一物体时，物体靠近带电导体的一侧会感应出异种电荷，而远离的一端会显同种电性，这种现象叫做“感应生电”。 当一个带电小球与另一个不带电的小球相碰的时候，电荷会发生转移，这时两个小球都带电，如果两个小球一模一样，则碰后两个小球所带的电荷量也一样，这个过程叫做“接触起电”。 电荷守恒定律 无论以何种方式起电，其本质都是微观带电粒子在物质内部或物质之间发生转移，而非创造了电荷。是表明，电荷既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种物质或部位转移到另一种物质或部位，并且在转移的过程中电荷的总量保持不变。 元电荷 电荷的多少叫做电荷量，质子和电子所带的电荷量叫做“元电荷”，由美国物理学家密立根（R.A.[size=13px]Millikan，1868—1953）测得。其值为： e=1.6×10^（-19）C
带点物体的电荷量与质量的比叫做荷质比。电子的质量为me=9.1^10（-31）Kg。所以电子的荷质比（也叫比荷）为：
e／me＝1.76×10^11 C/Kg
库仑定律
我们知道两物体之间的引力F=GM1M2/r^2在18世纪的科学家们很自然的将带电物体间的相互作用与引力相比较起来。由经验可知距离是影响电荷之间相互作用的一大因素，于是卡文迪许和普利斯特等人认为电荷间相互作用与距离的平方成反比。而这一猜想是由库伦（Coulomb，1736—1806）证实的。
库伦做的实验用的是扭称，通过改变小球的电荷量和记录静止时带电小球之间的距离以及扭转角度就可得出力F与距离r的平方成反比，并结合电荷量的值得出了：
F=Kq1q2/r^2
q1、q2为两小球的电荷量，K是静电力常量。其中F的单位是N（牛），q的单位是C（库伦），r的单位是M（米）。当在真空中的时候，K=9.0×10^9 N*M^2/C^2 .
归纳为一句话为：真空中量静止电荷之间的相互作用力与他们的电荷量乘积成正比，与他们距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。
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最后，留个题目给你们:
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