
電荷(Electric Charge)是物質的基本物理屬性之一,描述物體攜帶電量的多少及性質(正或負)。以下是漢英詞典視角的詳細解釋:
中文釋義
電荷指物體因得失電子而呈現的電性,是電磁相互作用的載體。正電荷(質子攜帶)與負電荷(電子攜帶)相互作用遵循庫侖定律:
$$ F = k frac{q_1 q_2}{r} $$
其中 ( F ) 為作用力,( q ) 為電荷量,( r ) 為距離,( k ) 為靜電力常量。
英文對應術語
例:Electrons carry a negative electric charge.
例:A charged particle experiences force in electric fields.
量子化特性
電荷量以基本電荷 ( e )(約 ( 1.602 times 10^{-19} ) 庫侖)為單位離散存在,電子帶 (-e),質子帶 (+e)。此規律由密立根油滴實驗證實(來源:經典物理學教材)。
守恒定律
孤立系統中總電荷量保持不變,如核反應中電荷代數和守恒(來源:國際純粹與應用物理學聯合會[IUPAP]基礎原理)。
定義:1安培電流在1秒内傳輸的電荷量(來源:國際計量局(BIPM))。
電荷概念支撐現代科技核心領域:
電荷是物質的一種基本物理屬性,指物體攜帶電能的量度,決定了其在電磁相互作用中的行為。以下是詳細解釋:
1. 基本性質
2. 電荷守恒定律 電荷既不能憑空産生也不能消失,隻能通過轉移或重組實現重新分布。例如摩擦起電時,物體間電子轉移導緻電荷量變化,但系統總電荷量保持不變。
3. 電荷的量子化 所有電荷量均為元電荷的整數倍,這一特性稱為電荷量子化。誇克雖帶有分數電荷(如 $pm frac{1}{3}e$),但無法單獨存在,宏觀物體仍表現為整數倍電荷。
4. 導體與絕緣體
5. 庫侖定律 兩靜止點電荷間作用力滿足: $$ F = k frac{q_1 q_2}{r} $$ 其中 $k=8.99 times 10 mathrm{N cdot m/C}$,$r$ 為電荷間距。該公式揭示了電荷間作用力與距離平方成反比的規律。
應用領域:電荷理論是電路設計、電磁場分析、半導體技術的基礎,例如電容器存儲電荷、電場驅動電子設備運行等。
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