03.03 如何理解電子和電荷?

用戶3708573253


很早人們就發現,摩擦可以起電,人類瞭解到電荷的概念也比較早,古希臘人就發現摩擦琥珀可以顯示出電荷的相互作用。

自然界當中只存在兩種電荷,富蘭克林對它們進行了定義:一種是正電荷,一種負電荷。當使用毛皮摩擦硬橡膠棒時,那麼毛皮會帶正電荷,而硬橡膠棒帶負電荷。而自然界中的閃電也是雲層放電的結果。

直到1897年,JJ湯姆孫才發現了電子這種微觀粒子。1909年盧瑟福提出了著名的原子行星模型,在原子中間是質量很大的帶正電的原子核,帶負電荷的電子圍繞原子核運轉。原子核所帶的正電荷和周圍的電子所帶的負電荷相等,所以原子呈現出電中性。

但通過一些方式,可以使原子中的外層電子脫離原子,這樣原子就帶正電。所以物體獲得電荷的過程是電子的轉移過程。例如,原本都是中性的硬橡膠棒和毛皮摩擦以後,磨皮會失去電子而帶正電荷,硬橡膠棒則得到電子而顯示負電性。當電荷是保持不變的,僅僅是電子的轉移造成電荷分離。

歡迎評論,關注量子實驗室。


量子實驗室


電子:原子由原子核和電子構成,電子圍繞原子核高速旋轉(經典物理觀),按照量子理論,電子在原子核外形成電子雲。

每個電子帶一個單位的原電荷,1e=1.6*10-19C,是電荷的最小單位,帶負電。電子質量很小大約為質子的1/1842。所以在一般情況下,原子質量主要由原子核構成,電子質量幾乎忽略不計。


電荷:通常物體呈現電中性,即原子核所帶正電荷荷數和核外電子數是相同的。但是,通過一些手段:比如摩擦,化學反應等,導致物體得失電子,從而打破了電中性狀態,我們就叫物體帶上了電荷。顯然,物體所帶電荷就是其內部正負電荷量的差值。

由於物體帶電是原子外層電子的得失過程,所以,物體的電荷量一定是電子電荷量的整數倍。

電荷的多少叫電量:庫倫和原電荷是其單位,1e=1e=1.6*10-19C。

電荷可以是正電荷也可以是負電荷。所以電荷和電子是不同的兩個概念,當然二者有聯繫。


高中物理工作室


答:要理解電子和電荷的關係,並非易事,至於兩者的標準定義,很多人看了都會懵逼。


在這,我分享一下我個人的理解:

1、電子是物質,具有實體性;

2、電荷不是物質,而是物質的一種特有屬性。

什麼叫屬性,比如質量、自旋、動量等等,就是物質的屬性。



屬性不具有實體性,只能借宿於物質,並以某種方式對其他物質產生作用後,表現出“屬性”的存在性。

所以,我們找不到單獨的“電荷”,就好比找不到獨立的“自旋”一般。


而電子就是一種基本粒子,該粒子擁有確定的靜止質量,而且這種基本粒子還帶有一個非常特殊的屬性——就是“電荷”。

當然可以是正電荷(正電子),也可以是負電荷,該屬性表現的形式,就是對其他帶電荷的物質,產生相互作用(電磁力)。



這就是我對電子和電荷的理解。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


好多知識性的東西都不能較真,不要被知識騙了,更不能被所謂科學知識騙了。較真學不好外語,小孩子學語言的時候是稀裡糊塗學的。較真學不好化學,好多化學知識是沒邏輯可言的,化學好的人都自信但十分糊塗。較真學不好數學,我就沒學好數學。初中我不明白為什麼數軸上的”1”標註在單位線段的末端而非它的正下方,這事我模糊了過去了,但到了高中,我不明白”極限”為什麼從這一側逼近,而非另一側,我不明白為什麼不從兩側同時逼近,怎麼也過不去了。事實上,在科學界對待好多東西都是模糊的,數學上,我們模糊了數是什麼,物理學上,我們模糊了時間是什麼。科學就是在一些模糊的基本概念上建立起來的理論體系,這些基本概念(包括時間、空間等)大多還是科學從自然哲學領域帶出來時的原始模樣。電荷雖不是科學家從自然哲學帶出來的概念,但它與空間直接相關,於是物理學人為地把它徹底地模糊了也是再正常不過的事情。要想稍微弄懂電荷的概念,也需要人為地把它放回到自然哲學中去理解。照此,我認為:電荷是電壓U(我理為那就是”電的動量”)的空間表現形式。由於電壓受電阻R(我把它理解為”電的質量”)的限制,其所表現的空間(即電荷)也受時間的限制。最終,電荷是我們在利用電流I來表現電壓U與電阻R的比值(即I=U/R)時,所引出的一個基本概念。電荷的本質與電能有關,沒有電能就沒有電荷,而非相反。動量在質量的制約下所產生的空間,我們直接就可以用速度表示;但電的速度是個常數c,因此電壓所產生的空間不能用速度,而是用”密度”表示的。基於電流的定義,我們大致可以這麼理:電荷是空間密度受電壓所影響的一種指標形式,電子則是這種指標下,空間密度的基本單位。


老堪69294438688


這是物理界最高境界的問題:為什麼呢?不誇大的說:誰搞懂了磁鐵、磁場運動,誰就搞懂了宇宙。雖然有點垮大其詞,但大方向是對的,因為這些東西宇宙裡不可缺少,說一下磁場與引力場的關連,小小發電機的磁場能有多大“能耐”,單靠磁場是不行的,必須有不明物質的支撐,這就牽扯到電荷、電子排隊、光子、引力場、反物質、迴路、廣義迴路、對不稱、不規則慣性等扶助,就說說引力與磁場的關連吧,引力的作用是支撐、牽引、平衡的基本作用,磁場與引力是呼吸關係,象擬魚和水一樣,綠葉和陽光一樣,那麼,磁場與引力到底是怎樣呢,細節、過程怎麼能顯示出來呢?它們之間的表達式如何表示呢?這些在論文裡說,這裡受各種約束只好罷了。

磁場與之發生的關係非常奇妙、壯觀。我們現在發現的只是一些皮毛,磁場的深層次相互作用,我們還沒有更多的掌握。電流的反向自旋是否是暗物質、反物質作用呢?你說?


分享到:


相關文章: