电荷

电荷材料

请观察你周围的一个物体。如果你摧毁一个物体，例如一块石头，这块石头会分裂成许多小块。如果再次粉碎这块石头，它会变成更小的碎片。如果再次粉碎这些碎片呢？当然，这些碎片会被进一步粉碎，变成更小的碎片。石头可以无限分割吗？这个事实表明，任何物体如果被分割成更小的碎片，最终都会达到一个最小的分割点，在这个点上，物体的最小组成部分无法再被分割。物体中无法进一步分割的最小组成部分被称为原子。因此，原子是宇宙中所有物质的最小组成部分。

原子中的电荷

原子由电子、质子和中子组成。质子和中子构成原子核，其直径约为10⁻¹⁵^米。电子位于原子核外，围绕原子核运行，就像行星围绕太阳运行一样。假设原子的直径为几公里，那么原子核的大小大约相当于一个台球，电子位于原子核内，距离原子核约10⁻¹⁰^米。原子核和电子之间是空的空间。

带负电的电子位于原子核边缘，带正电的质子位于原子核内。为了使电子围绕原子核运行而不逃逸出原子，带正电的原子核必须对电子施加吸引力。这种使电子围绕原子核运行并阻止其逃逸的力被称为电力。

相反，原子核内部含有带正电荷的质子，由于它们带相同的电荷，自然会相互排斥。为了使质子保持在原子核内，防止它们脱离原子核，必须有一种力将它们结合在一起。这种将质子束缚在原子核内的力被称为核力。

质子的质量几乎与中子的质量相同。原子质量的约99,9%集中在原子核中，而电子的质量非常小。电子的质量（m_{_e} ）= 9,1093897 × 10 ^{^-31} kg，中子的质量（m_{_n}）= 1,6749286 × 10^{^-27} kg，质子的质量（m_{_p} ）= 1,6726231 × 10^{^-27} kg。

电荷量

电子带负电，质子带正电，中子不带电。构成原子核的质子和中子由夸克组成，夸克的电荷分别约为电子电荷的1/3和2/3。夸克是构成原子的最小粒子，但迄今为止，尚未发现以单个粒子形式存在的夸克。

电子电荷或质子电荷的大小是电荷的基本单位。物体的电荷量是电子电荷或质子电荷的倍数，这被称为电荷量子化。例如，如果我们使用的最小面额货币是100印尼盾，那么一个人的钱就是以最小面额100印尼盾的倍数来表示的。例如，我的钱是100.000，这100.000可以被100整除。如果我的钱是100.002，那就很奇怪了，因为没有2印尼盾的面额。同样，物体的电荷量也是量子化的。电子的电荷量是-e，质子的电荷量是+e。物体的电荷量是e或1,60×10⁻¹⁹^库仑的倍数，可以用Q = ±Ne来表示。 Q = 电荷量，± 表示电荷类型，N = 整数，e = 1,60 x 10 ^-19库仑。

物体中的电荷

如果一个原子中的电子数与质子数相等，那么该原子的总电荷为零，即原子呈电中性，这意味着它不带电荷。中性原子中质子或电子的数量称为原子序数（Z）。如果电子数多于质子数，则原子带负电。反之，如果电子数少于质子数，则原子带正电。带负电的原子称为负离子，带正电的原子称为正离子。原子吸收或释放电子的过程称为电离。当我们说一个原子带电时，指的是总电荷或净电荷。例如，一个原子有10个电子和7个质子。这个原子带负电，因为它有3个多余的带负电的电子。因此，这个原子的净电荷为3，原子电荷类型为负。数字3、7、10只是为了便于理解而举例。实际上，物体所带电荷量是电子电荷或质子电荷的倍数。

如果一个物体中的电子数与质子数相等，那么该物体是电中性的，不带电荷。如果一个物体中的电子数多于质子数，那么该物体带负电荷；反之，如果一个物体中的电子数少于质子数，那么该物体带正电荷。原本电中性的物体可以通过增加电子而带负电荷，而减少电子则会使物体带正电荷。