物质的电结构电荷守恒定律.pptxVIP

1第一章

静电学的基本规律静电学研究的对象是相对观察者静止的电荷及其周围的电场。

1.电荷、摩擦起电一切电的现象都起源于电荷的存在或电荷的运动。雷电是人类最早观察到的电现象，人们对电现象的研究起始于摩擦起电。用丝绸摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，玻璃棒或橡胶棒都能吸引轻小物体，我们就说它们带了电或有了电荷。摩擦起电现象十分普遍，摩擦起电是一个非常复杂的过程。两物体摩擦后带何种符号的电荷是由许多因素决定的，如表面的杂质层、物体的温度、物体表面的光洁程度等。当玻璃的表面比较粗糙（如摩擦系数μ0.18）或温度较高时，经丝绸摩擦后的玻璃棒并不带正电，而带负电。

确切地讲，在室温下表面光滑的玻璃经丝绸摩擦后所带的电才是正电。------玻璃棒带正电丝绸带负电电子移动---丝绸带正电---电子移动硬橡胶棒带负电

科研人员通过实验研究，根据物质的起电性能将其排成队，构成静电序列。序列中任意两种物质摩擦，位于前边的物质带正电，位于后面的带负电；相互摩擦的物质在静电系列中位置相距越远，起电后电势差越大。下面列出一个由常用材料构成的静电序列，它是日本科学家北川彻三于1958年提出的：正负玻璃云母毛皮丝绸纸棉布木材硫磺橡胶硬橡胶摩擦带电系列（常温）

两种电荷：正电荷和负电荷。电荷之间的相互作用规律:同号相斥、异号相吸2.电子夸克实验表明，电子是自然界具有最小电荷量的带电粒子，这最小电荷量称为元电荷，原子是电中性的，原子核中的中子不带电、质子带正电、核外电子带负电，并且所带电量的绝对值相等。

任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍。物体所带电荷是不连续的，这称电荷的量子化。电荷量子化是普遍的量子化规律。在近代物理（1964年）中发现强子(如质子、中子、介子等）是由夸克(quark)构成，夸克所带电量为基本电荷e的-1/3或2/3。至今尚未发现电荷量比一个元电荷更小的稳定带电体(即到目前为止还没有发现以自由状态存在的夸克）。电量的最小单元不排除会有新的结论，但是电量量子化的基本规律不会变。

3.电荷守恒定律在一个孤立系统中，不管系统中的电荷如何迁移，系统的电荷的代数和保持不变.（自然界的基本守恒定律之一）在相对论中物质的质量会随其运动速率而变化，但是实验证明一切带电体的电量不因其运动而改变，电荷是相对论性不变量。物体的带电过程实质上就是物体失去一定数量的电子或获得一定数量的电子的过程。

4.导体和绝缘体导体，有良好的导电性第一类导体：金属（自由电子）第二类导体：酸碱盐溶液（正、负离子）：绝缘体非金属，几乎没有导电本领半导体如锗，硅和某些化合物等其导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体的导电性能会引起杂质含量和外界条件（温度、光照等）的改变而发生显著变化。

导体和绝缘体之间并无严格的界限，在一定的条件下，绝缘体可以转化为导体。例如，绝缘体在强电力作用下将被击穿，使束缚电子变为自由电子，绝缘体就变成导体。