摩擦起电效应
电磁学术语
摩擦起电效应,也就是通过摩擦的方式使得物体带上电荷。摩擦起电的步骤,是使用两种不同的物体相互摩擦,使得它们的最外层电子得到足够的能量发生转移,摩擦起电后两物体必带等量异性电。例如:丝绸摩擦过的玻璃棒分别带负电荷正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒则相反。 注意:摩擦起电适用于所有物体(导体、绝缘体皆可)
电荷
电磁学里,电荷(英语:electric charge)是物质的一种物理性质。称带有电荷的物质为“带电物质”。两个带电物质之间会互相施加作用力于对方,也会感受到对方施加的作用力,所涉及的作用力遵守库仑定律。电荷分为两种,“正电荷”与“负电荷”。带有正电荷的物质称为“带正电”;带有负电荷的物质称为“带负电”。假若两个物质都带有正电或都带有负电,则称这两个物质“同电性”,否则称这两个物质“异电性”。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力;两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。
电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。称带有电荷的粒子为“带电粒子”。电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。静止的带电粒子会产生电场,移动中的带电粒子会产生电磁场,带电粒子也会被电磁场所影响。一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力电磁相互作用。这是四种基本相互作用中的一种。
电子
电子(英语:electron)是一种带有负电次原子粒子,通常标记为。电子属于轻子类,以重力电磁力弱核力与其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一,无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根据泡利不相容原理,任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子正电子(又称正子),其质量、自旋、带电量大小都与电子相同,但是电量正负性与电子相反。电子与正子会因碰撞而互相湮灭,在这过程中,生成一对以上的光子
由电子与中子质子所组成的原子,是物质的基本单位。相对于中子和质子所组成的原子核,电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1836倍。当原子的电子数与质子数不等时,原子会带电;称该带电原子为离子。当原子得到额外的电子时,它带有负电,叫阴离子,失去电子时,它带有正电,叫阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡时,称该物体带静电。当正负电量平衡时,称物体的电性为电中性。静电在日常生活中有很多用途,例如,静电油漆系统能够将瓷漆聚氨酯漆,均匀地喷洒于物品表面。
电子与质子之间的吸引性库仑力,使得电子被束缚于原子,称此电子为束缚电子。两个以上的原子,会交换或分享它们的束缚电子,这是化学键的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时,则改称此电子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在许多物理现象里,像电传导、磁性热传导,电子都扮演了机要的角色。移动的电子会产生磁场,也会被外磁场偏转。呈加速度运动的电子会发射电磁辐射
根据大爆炸理论,宇宙现存的电子大部分都是生成于大爆炸事件。但也有一小部分是因为放射性物质的β衰变或高能量碰撞而生成的。例如,当宇宙线进入大气层时遇到的碰撞。在另一方面,许多电子会因为与正子相碰撞而互相湮灭,或者,会在恒星内部制造新原子核恒星核合成过程中被吸收。
在实验室里,精密的尖端仪器,像四极离子阱,可以长时间局限电子,以供观察和测量。大型托卡马克设施,像国际热核聚变实验反应堆,借着局限电子和离子等离子体,来实现受控核聚变。无线电望远镜可以用来侦测外太空的电子等离子体。
电子被广泛应用于电子束焊接阴极射线管电子显微镜、放射线治疗、激光粒子加速器等领域。
参考资料
最新修订时间:2023-07-11 18:57
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概述
电荷
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