本为古代对电的一种称呼.
古代人类很早就观察到“摩擦起电”现象,并认识到电有正负二种,同种相斥,异种相吸,但是,无论是正电荷还是负电荷,都有着吸引轻小物体的能力.当时因不明白电的本质,认为电是附着在物体上的,因而称其为“电荷”,并把显示出这种斥力或引力的物体称带电体.有时也称带电体为“电荷”,如“自由电荷”.
后来人类对电的认识发展,但电荷的名称却沿用下来.
电荷是物质、原子或电子等所带的电的量.单位是库仑(记号为C)简称库.
我们常将“带电粒子”称为电荷,但电荷本身并非“粒子”,只是我们常将它想像成粒子以方便描述.因此带电量多者我们称之为具有较多电荷,而电量的多寡决定了力场(库仑力)的大小.此外,根据电场作用力的方向性,电荷可分为正电荷与负电荷,电子则带有负电.
根据库仑定律,带有同种电荷的物体之间会互相排斥,带有异种电荷的物体之间会互相吸引.排斥或吸引的力与电荷的乘积成正比.
点电荷
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”.物质的一种固有属性.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.
电荷的特征
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.