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电荷( (electric charge)的基本性质 1电荷有正负之分; 2电荷是量子化( quantization)的;所有带电体的电 量都是电子电荷e=1602×10-19C的整数倍: =ne(n=0,±1,±2;1或2 强子的夸克模型具有分数电荷(或 电子电荷) 但实验上尚未直接证明 33 3同性相斥,异性相吸 电荷守恒定律 在孤立系统中,电荷的代数和保持不变 (自然界的基本守恒定律之一) 青岛科技大学 大学物理讲义
青岛科技大学 大学物理讲义 一 电荷(electric charge)的基本性质 二 电荷守恒定律 在孤立系统中,电荷的代数和保持不变. 强子的夸克模型具有分数电荷（ 或 电子电荷） 但实验上尚未直接证明. 3 1 3 2 （自然界的基本守恒定律之一） 1 电荷有正负之分； 1.602 10 C 19 e 2 电荷是量子化(quantization)的；所有带电体的电 量都是电子电荷 的整数倍： 3 同性相斥，异性相吸. q ne (n 0,1,2,)
点电荷(φ point charge)模型 (d<<F12 q 21 21 12 四库仑定律 ( Coulomb’slaw) F12=k12e12 21 12 S制k=898755×10N.m2.C-2 青岛科技大学 大学物理讲义
青岛科技大学 大学物理讲义 1 q 12 r 12 r F21 F12 9 2 2 8.98755 10 N m C SI制 k 三 点电荷(point charge)模型 2 12 21 12 1 2 12 e F r q q F k 四 库仑定律 (Coulomb’s law) d （ d r12） F21 F12 2 q 1 q q2
库仑定律F2=k992日12=-F21 12 库仑力遵守牛顿第三定律 令k= 其中E为真空电容率,也称真 4π0 空介电常数( dielectric constant) 2 0 =8.8542×10C2.N-.m 4兀k 8.8542×10-12F 4142 2 4πE。r 212 青岛科技大学 大学物理讲义
青岛科技大学 大学物理讲义 其中 为真空电容率，也称真 空介电常数(dielectric constant) 0 12 2 1 2 0 8.8542 10 C N m 4π 1 k π 0 4 1 令 k 库仑定律 2 12 21 12 1 2 12 e F r q q F k 12 1 8.8542 10 F m 库仑力遵守牛顿第三定律 1 2 12 2 12 0 12 1 4π q q F e r
例在氢原子内,电子和质子的间距为53×10-m 求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小 解m1=9.1×10-3ks e=1.6×10C m=1.67×1027kgG=667×10-N.m2kg2 F 4πEnr 2=8.2×10NF =2.27×1039 F F=G =3.6×104N (微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.) 青岛科技大学 大学物理讲义
青岛科技大学 大学物理讲义 解 例 在氢原子内,电子和质子的间距为 . 求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小. 5.3 10 m 11 9.1 10 kg 31 e m 1.67 10 kg 27 p m 11 2 2 6.67 10 N m kg G 1.6 10 C 19 e 39 g e 2.27 10 F F (微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.) 2 8 e 2 0 1 8.2 10 N 4 π e F r e p -47 g 2 3.6 10 N m m F G r