大学物理·电磁学

电荷与库仑定律

10 分钟

先分清:电不是「流」出来的,是「推」出来的

冬天脱毛衣时噼啪作响、梳过头的梳子能吸起小纸屑——这些都是静电。静电背后是一种物质自带的属性:电荷。电荷只有两种:正电荷和负电荷。规则一句话:同性相斥,异性相吸

库仑定律:电荷之间的「万有引力」

1785 年,法国物理学家库仑用扭秤精确测出:两个点电荷之间的力,与电量的乘积成正比,与距离的平方成反比:F = kq₁q₂/r²。这和牛顿的万有引力公式长得几乎一模一样——都是平方反比。但有一个巨大差别:电磁力比引力强得多,两个电子之间的电斥力约是它们之间引力的 10⁴² 倍(一亿亿亿亿亿倍还多)。

电量有多大:单位是「库仑」。一个电子的电量只有 1.6×10⁻¹⁹ 库仑,而一次闪电转移的电荷大约有几十库仑。

常见误区:摩擦起电不是「造出了电」,而是把电子从一个物体转移到另一个物体——总电荷永远守恒,这叫电荷守恒定律。

练一练:把气球在头发上摩擦后贴在墙上,和家长说说它为什么不会掉下来。

小纸条

摩擦一个气球,让它吸起碎纸屑,观察能吸多久。

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