
电荷(Electric Charge)是物质的基本物理属性之一,描述物体携带电量的多少及性质(正或负)。以下是汉英词典视角的详细解释:
中文释义
电荷指物体因得失电子而呈现的电性,是电磁相互作用的载体。正电荷(质子携带)与负电荷(电子携带)相互作用遵循库仑定律:
$$ F = k frac{q_1 q_2}{r} $$
其中 ( F ) 为作用力,( q ) 为电荷量,( r ) 为距离,( k ) 为静电力常量。
英文对应术语
例:Electrons carry a negative electric charge.
例:A charged particle experiences force in electric fields.
量子化特性
电荷量以基本电荷 ( e )(约 ( 1.602 times 10^{-19} ) 库仑)为单位离散存在,电子带 (-e),质子带 (+e)。此规律由密立根油滴实验证实(来源:经典物理学教材)。
守恒定律
孤立系统中总电荷量保持不变,如核反应中电荷代数和守恒(来源:国际纯粹与应用物理学联合会[IUPAP]基础原理)。
定义:1安培电流在1秒内传输的电荷量(来源:国际计量局(BIPM))。
电荷概念支撑现代科技核心领域:
电荷是物质的一种基本物理属性,指物体携带电能的量度,决定了其在电磁相互作用中的行为。以下是详细解释:
1. 基本性质
2. 电荷守恒定律 电荷既不能凭空产生也不能消失,只能通过转移或重组实现重新分布。例如摩擦起电时,物体间电子转移导致电荷量变化,但系统总电荷量保持不变。
3. 电荷的量子化 所有电荷量均为元电荷的整数倍,这一特性称为电荷量子化。夸克虽带有分数电荷(如 $pm frac{1}{3}e$),但无法单独存在,宏观物体仍表现为整数倍电荷。
4. 导体与绝缘体
5. 库仑定律 两静止点电荷间作用力满足: $$ F = k frac{q_1 q_2}{r} $$ 其中 $k=8.99 times 10 mathrm{N cdot m/C}$,$r$ 为电荷间距。该公式揭示了电荷间作用力与距离平方成反比的规律。
应用领域:电荷理论是电路设计、电磁场分析、半导体技术的基础,例如电容器存储电荷、电场驱动电子设备运行等。
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