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什么是点电荷?

发布时间:2013-04-05

点电荷

随着社会的发展,点电荷在我们的生活中的作用越来越重要,众所周知,电荷有两种:正电荷和负电荷.物体由于摩擦、加热、射线照射、化学变化等原因,失去部分电子时物体带正电,获得部分电子时物体带负电。今天我就为大家来讲解点电荷的内容

点电荷
 点电荷的简介

点电荷是带电粒子的理想模型。真正的点电荷并不存在,只有当带电粒子之间的距离远大于粒子的尺寸,或是带电粒子的形状与大小对于相互作用力的影响足以忽略时,此带电体就能称为“点电荷”。 带电是物质的一种固有属性。

电荷分类

电荷有两种:正电荷和负电荷.物体由于摩擦、加热、射线照射、化学变化等原因,失去部分电子时物体带正电,获得部分电子时物体带负电.带有多余正电荷或负电荷的物体叫做带电体,习惯上有时把带电体叫做电荷。

电荷间存在相互作用。静止电荷在周围空间产生静电场,运动电荷除产生电场外还产生磁场。因此静止或运动的电荷都会受到电场力作用,只有运动电荷才能受磁场力作用。

一个实际带电体能否看作点电荷,不仅与带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求。点电荷是建立基本规律时必要的抽象概念,也是把分析复杂问题时不可少的分析手段。例如,库仑定律、洛伦兹定律的建立,带电体的电场以及带电体之间相互作用的定量研究,试验电荷的引入等等,都应用了点电荷的观念。

粒子的电荷

在粒子物理学中,许多粒子都带有电荷。电荷在粒子物理学中是一个相加性量子数,电荷守恒定律也适用于粒子,反应前粒子的电荷之和等于反应后粒子的电荷之和,这对于强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用都是严格成立的。

特征

自然界中的电荷只有两种,即正电荷和负电荷。由丝绸摩擦的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,由毛皮摩擦的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。 电荷的最基本的性质是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。物质的固有属性之一。琥珀经摩擦后能够吸引轻小物体的现象是物体带电的最早发现。继而发现雷击、感应、加热、照射等等都能使物体带电。电分正、负,同号排斥,异号吸引,正负结合,彼此中和,电可以转移,此增彼减,而总量不变。
 
构成物质的基本单元是原子,原子由电子和原子核构成,核又由质子和中子构成 ,电子带负电 , 质子带正电,是正、负电荷的基本单元,中子不带电。所谓物体不带电就是电子数与质子数相等,物体带电则是这种平衡的破坏。在自然界中不存在脱离物质而单独存在的电荷 。 在一个孤立系统中,不管发生了什么变化,电子、质子的总数不变,只是组合方式或所在位置有所变化,因而电荷必定守恒。

为了说明电荷的特征,不妨与质量作一些类比。电荷有正、负之分,于是电力有排斥力和吸引力的区别,质量只有一种,其间总是相互吸引,正是这种区别,使电力可以屏蔽,引力则无从屏蔽。爱因斯坦描述了质量有随运动变化的相对论效应;而电子、质子以及一切带电体的电量都不因运动变化,电量是相对论性的不变量。电荷具有量子性,任何电荷都是电子电荷e的整数倍 ,e的精确值(1986年推荐值)为: e=1.60217733×10^-19库质子与电子电量(绝对值)之差小于 (10-20)e,通常认为两者的绝对值完全相等。电子十分稳定 ,估计其寿命超过1010亿年,比迄今推测的宇宙年龄还要长得多

点电荷

什么是点电荷?

物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。   意义:带电体的一种理想模型。如果在研究的问题中,带电体的形状 、大小以及电荷分布可以忽略不计 ,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷。一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求。与质点、刚体等概念一样,点电荷是实际带电体的抽象和近似,它是建立具有普遍意义的基本规律的不可或缺的理想模型,又是把复杂多样的实际问题转化或分解为基本问题时必不可少的分析手段。例如,库仑定律、洛伦兹力公式的建立,带电体产生的电场以及带电体之间相互作用的定量研究,试验电荷的引入等等,都离不开点电荷。

不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。在研究带电体间的相互作用时,若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时,就可把带电体看成点电荷。 点电荷是没有大小的带电体,是一种理想模型.实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小,都不是点电荷.当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时,可把电荷看成点电荷.   

对非点电荷间的相互作用力,可看成许多点电荷间相互作用力的叠加.静止点电荷对运动点电荷的作用力可用库仑定律计算,但运动点电荷对运动点电荷的作用力一般不能用库仑定律计算.   

两静止点电荷间的相互作用是通过静电场产生的.

本文重点讲解的内容是什么是点电荷?点电荷在日常生活中都是常见的物理现象,通过本文具体的讲解后,大家是否更加了解点电荷了呢?向大家好好学习,对你们的生活和工作都是有所帮助的。同时,希望本文为有需要的读者带来比较大的参考价值。

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