電荷與電子的區(qū)別

　　電荷是許多次原子粒子所擁有的一種基本守恒性質(zhì)。下面是小編為大家整理的電荷與電子的區(qū)別，僅供參考，歡迎閱讀。

　　電荷與電子的區(qū)別

　　電子是帶負(fù)電的亞原子粒子。它可以是自由的(不屬于任何原子)，也可以被原子核束縛。電荷量是物質(zhì)、原子或電子等所帶的電的量。電子被歸在亞原子粒子中的輕子類。輕子是物質(zhì)被劃分的作為基本粒子的一類。而電荷的多少叫電荷量即物質(zhì)、原子或電子等所帶的電的量。電荷的符號(hào)是Q，單位是庫侖簡稱庫。

　　電荷是什么意思

　　電荷亦稱電，是實(shí)物的一種屬性。人們對電的認(rèn)識(shí)最初來自摩擦起電現(xiàn)象和自然界的雷電現(xiàn)象。例如，在公元3世紀(jì)，我國晉朝張華的《博物志》中就有記載：“今人梳頭，解著衣，有隨梳解結(jié)，有光者，亦有咤聲。”這是世界上關(guān)于摩擦起電引起閃光和噼啪之聲的較早記載。古人發(fā)現(xiàn)，用毛皮摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛、頭發(fā)等輕小物體。隨后人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，摩擦后能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象并不是琥珀所獨(dú)有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡膠棒、硫磺塊或水晶塊等，用毛皮或絲綢摩擦后也能吸引輕小物體。

　　電荷與電子的概念

　　電荷，為物體或構(gòu)成物體的質(zhì)點(diǎn)所帶的正電或負(fù)電，帶正電的粒子叫正電荷（表示符號(hào)為“+”），帶負(fù)電的粒子叫負(fù)電荷（表示符號(hào)為“﹣”）。也是某些基本粒子(如電子和質(zhì)子)的屬性，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

　　電子，是帶負(fù)電的亞原子粒子。它可以是自由的(不屬于任何原子)，也可以被原子核束縛。原子中的電子在各種各樣的半徑和描述能量級(jí)別的球形殼里存在。球形殼越大，包含在電子里的能量越高。

　　原理

　　電荷的多少叫電荷量即物質(zhì)、原子或電子等所帶的電的量。單位是庫侖（記號(hào)為C）簡稱庫。

　　根據(jù)庫侖定律，帶有同種電荷的物體之間會(huì)互相排斥，帶有異種電荷的物體之間會(huì)互相吸引。排斥或吸引的力與電荷的乘積成正比。

　　點(diǎn)電荷

　　點(diǎn)電荷是帶電粒子的理想模型。真正的點(diǎn)電荷并不存在，只有當(dāng)帶電粒子之間的距離遠(yuǎn)大于粒子的尺寸，或是帶電粒子的形狀與大小對于相互作用力的影響足以忽略時(shí)，此帶電體就能稱為“點(diǎn)電荷”。物質(zhì)的一種固有屬性．電荷有兩種：正電荷和負(fù)電荷．物體由于摩擦、加熱、射線照射、化學(xué)變化等原因，失去部分電子時(shí)物體帶正電，獲得部分電子時(shí)物體帶負(fù)電．帶有多余正電荷或負(fù)電荷的物體叫做帶電體，習(xí)慣上有時(shí)把帶電體叫做電荷．

　　電荷間存在相互作用．靜止電荷在周圍空間產(chǎn)生靜電場，運(yùn)動(dòng)電荷除產(chǎn)生電場外還產(chǎn)生磁場．因此靜止或運(yùn)動(dòng)的電荷都會(huì)受到電場力作用，只有運(yùn)動(dòng)電荷才能受磁場力作用．

　　一個(gè)實(shí)際帶電體能否看作點(diǎn)電荷，不僅與帶電體本身有關(guān)，還取決于問題的性質(zhì)和精度的要求。點(diǎn)電荷是建立基本規(guī)律時(shí)必要的抽象概念，也是把分析復(fù)雜問題時(shí)不可少的分析手段。例如，庫侖定律、洛倫茲定律的建立，帶電體的電場以及帶電體之間相互作用的定量研究，試驗(yàn)電荷的引入等等，都應(yīng)用了點(diǎn)電荷的觀念。

　　粒子的電荷

　　在粒子物理學(xué)中，許多粒子都帶有電荷。電荷在粒子物理學(xué)中是一個(gè)相加性量子數(shù)，電荷守恒定律也適用于粒子，反應(yīng)前粒子的電荷之和等于反應(yīng)后粒子的電荷之和，這對于強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用都是嚴(yán)格成立的。

　　自然界中的電荷只有兩種,即正電荷和負(fù)電荷。由絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷,由毛皮摩擦的橡膠棒所帶的電荷叫負(fù)電荷。電荷的最基本的性質(zhì)是:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。物質(zhì)的固有屬性之一。琥珀經(jīng)摩擦后能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象是物體帶電的最早發(fā)現(xiàn)。繼而發(fā)現(xiàn)雷擊、感應(yīng)、加熱、照射等等都能使物體帶電。電分正、負(fù)，同號(hào)排斥，異號(hào)吸引，正負(fù)結(jié)合，彼此中和，電可以轉(zhuǎn)移，此增彼減，而總量不變。

　　構(gòu)成物質(zhì)的基本單元是原子，原子由電子和原子核構(gòu)成，核又由質(zhì)子和中子構(gòu)成，電子帶負(fù)電，質(zhì)子帶正電，是正、負(fù)電荷的基本單元，中子不帶電。所謂物體不帶電就是電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，物體帶電則是這種平衡的破壞。在自然界中不存在脫離物質(zhì)而單獨(dú)存在的電荷。在一個(gè)孤立系統(tǒng)中，不管發(fā)生了什么變化，電子、質(zhì)子的總數(shù)不變，只是組合方式或所在位置有所變化，因而電荷必定守恒。

　　為了說明電荷的特征，不妨與質(zhì)量作一些類比。電荷有正、負(fù)之分，于是電力有排斥力和吸引力的區(qū)別，質(zhì)量只有一種，其間總是相互吸引，正是這種區(qū)別，使電力可以屏蔽，引力則無從屏蔽。A.愛因斯坦描述了質(zhì)量有隨運(yùn)動(dòng)變化的相對論效應(yīng)；而電子、質(zhì)子以及一切帶電體的電量都不因運(yùn)動(dòng)變化，電量是相對論性的不變量。電荷具有量子性，任何電荷都是電子電荷e的整數(shù)倍，e的精確值(1986年推薦值)為：e=1.60217733×10-19庫質(zhì)子與電子電量（絕對值）之差小于10-20e，通常認(rèn)為兩者的絕對值完全相等。電子十分穩(wěn)定，估計(jì)其壽命超過1010億年，比迄今推測的宇宙年齡還要長得多。

　　分?jǐn)?shù)電荷

　　荷所謂分?jǐn)?shù)電荷是指比電子電量小的電荷，如果存在，將動(dòng)搖電子、質(zhì)子作為電荷基元的地位，具有重要的理論意義。

　　探索了近四十年的直接CP破壞給出更精確和自洽的理論預(yù)言，得到歐洲核子中心NA48和美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室KTeV兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。由此實(shí)驗(yàn)和理論首次確立了自然界中直接CP破壞的存在，成功地檢驗(yàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型的CP破壞機(jī)制,排除了超弱作用理論。該項(xiàng)目同時(shí)解釋了困擾粒子物理學(xué)界近五十年的所謂ΔI=1/2規(guī)則。被國際同行公認(rèn)為“北京組”工作,得到國際上實(shí)驗(yàn)和理論主要專家的認(rèn)可和引用。該項(xiàng)目對CP對稱性自發(fā)破缺的雙黑格斯二重態(tài)模型（S2HDM）中一些重要的物理唯象進(jìn)行系統(tǒng)研究，指出S2HDM可以成為CP破壞起源的一種新物理模型。在電荷-宇稱對稱性破壞和夸克-輕子味物理理論研究方面，吳岳良作為主要完成人在國際核心刊物上發(fā)表了幾十篇論文，總引用率達(dá)1000余次。發(fā)表在美國《物理評論快報(bào)》（PRL）上的論文單篇引用達(dá)90余次。

　　電荷的歷史

　　1785年，庫侖(C.A.Coulomb,1736-1806)以他的扭秤實(shí)驗(yàn)得出靜電作用定律.人類從此對電磁現(xiàn)象進(jìn)入了定量研究。

　　1820年，奧斯特(H.C.Oersted,1771-1851)發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。

　　1820年，安培（A.M.Ampère,1775-1836）發(fā)現(xiàn)電流之間的互作用定律。

　　1831年，法拉第（M.Faraday,1791-1867）發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。

　　1864年，麥克斯韋（J.C.Maxwell,1831-1879）在總結(jié)前人實(shí)驗(yàn)定律的基礎(chǔ)上提出電磁場方程組，并從他的方程組預(yù)言電磁波的存在，進(jìn)而指出光的電磁本質(zhì)。

　　1887年，赫茲（H.Hertz,1857-1894）以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,并對麥克斯韋方程組進(jìn)行了整理和簡化。

　　1895年，洛倫茲（H.A.Lorentz,1853-1928）發(fā)表“電子論”并給出電荷在電磁場中受力的公式.至此,經(jīng)典電磁理論的基礎(chǔ)已經(jīng)確立。

　　1897年，湯姆遜（J.J.Thomson，1856-1940）在陰極射線管中發(fā)現(xiàn)了電子(e-)，這是人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)基本粒子。物理學(xué)家們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一大批帶電的或電中性的粒子，其中包括質(zhì)子(p)、正電子(e+)和中子(n)。

　　1897J.J.Thomson在陰極射線實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子，這是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)基本粒子,1905-1913年,R.A.Millikan多次以“油滴”實(shí)驗(yàn)測量了電子的電荷質(zhì)量比。

　　1911E.Rutherford跟據(jù)a粒子碰撞金屬箔的散射實(shí)驗(yàn)，提出原子的有核模型；1920年，又猜測原子核內(nèi)除存在帶正電的“質(zhì)子”外，還應(yīng)當(dāng)含有一種中性粒子。

　　1930A.M.Dirac將相對論引進(jìn)量子力學(xué)，提出相對論電子理論,預(yù)言存在電子的反粒子——正電子（同時(shí)預(yù)言存在磁單極）。

　　1932C.D.Anderson在宇宙線中發(fā)現(xiàn)正電子，證實(shí)了Dirac的預(yù)言J.Chadwick發(fā)現(xiàn)中子，證實(shí)了Rutherford的猜測W.K.Heisenborg和伊萬年科各自建立原子核由質(zhì)子和中子組成的假說。

　　1935湯川秀樹（H.Yukawa）提出強(qiáng)作用的介子理論；1950年C.F.Powell在宇宙線中發(fā)現(xiàn)p介子。

　　1937C.D.Anderson在宇宙線中發(fā)現(xiàn)m子。

　　1947--陸續(xù)在宇宙線和加速器中先后發(fā)現(xiàn)了一批奇異粒子：L超子、K介子、X超子、W-超子1955O.Chamberlain和E.G.Segre在加速器中發(fā)現(xiàn)反質(zhì)子。

　　1964M.Gell-Mann和G.Zweig提出強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型自1980年代起在加速器的電子—質(zhì)子碰撞實(shí)驗(yàn)中，先后發(fā)現(xiàn)了理論預(yù)言的3色6味、以束縛態(tài)存在的夸克和反夸克（最重的t夸克直到1995年才被發(fā)現(xiàn)）。

　　1964一組科學(xué)家在歐洲核子中心（CERN）的加速器中發(fā)現(xiàn)反質(zhì)子和反中子組成的反氘核。

　　1983C.Rubbia等在歐洲核子中心發(fā)現(xiàn)電弱統(tǒng)一理論預(yù)言的W±和Z0粒子。

　　在各種帶電微粒中，電子電荷量的大小是最小的。人們把最小電荷叫做元電荷，常用符號(hào)e表示。

　　2018年11月16日，國際計(jì)量大會(huì)通過決議，1安培被定義為“1s內(nèi)通過(1602176634)×1019個(gè)電子電荷所對應(yīng)的電流”

　　e=1.602176634×10-19C

【電荷與電子的區(qū)別】相關(guān)文章：

電子的電荷量06-05

電子是正電荷還是負(fù)電荷08-25

電荷及電荷守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)07-02

高中電荷說課稿07-21

電荷教學(xué)設(shè)計(jì)07-02

電荷　庫侖定律11-30

兩種電荷說課稿08-11

兩種電荷教學(xué)反思04-16

高中物理《電荷》教學(xué)設(shè)計(jì)06-29

電荷量等于質(zhì)子數(shù)嗎05-20