1、1,第 一 章 靜電學的基本規(guī)律,靜電學研究的對象是相對觀察者靜止的電荷及其周圍的電場。,1.電荷、摩擦起電,一切電的現(xiàn)象都起源于電荷的存在或電荷的運動。,雷電是人類最早觀察到的電現(xiàn)象，人們對電現(xiàn)象的研究起始于摩擦起電。用絲綢摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒，玻璃棒或橡膠棒都能吸引輕小物體，我們就說它們帶了電或有了電荷。,2,摩擦起電現(xiàn)象十分普遍，摩擦起電是一個非常復雜的過程。兩物體摩擦后帶何種符號的電荷是由許多因素決定的，如表面的雜質層、物體的溫度、物體表面的光潔程度等。當玻璃的表面比較粗糙（如摩擦系數0.18 ）或溫度較高時，經絲綢摩擦后的玻璃棒并不帶正電，而帶負電。,確切地講，在室溫下表面光

2、滑的玻璃經絲綢摩擦后所帶的電才是正電。,3,科研人員通過實驗研究，根據物質的起電性能將其排成隊，構成靜電序列。序列中任意兩種物質摩擦，位于前邊的物質帶正電，位于后面的帶負電；相互摩擦的物質在靜電系列中位置相距越遠，起電后電勢差越大。,下面列出一個由常用材料構成的靜電序列，它是日本科學家北川徹三于1958年提出的：,4,5,兩種電荷：正電荷和負電荷。,電荷之間的相互作用規(guī)律:,同號相斥、異號相吸,2. 電子 質子 夸克,實驗表明，電子是自然界具有最小電荷量的帶電粒子，這最小電荷量稱為元電荷，,原子是電中性的，原子核中的中子不帶電、質子帶正電、核外電子帶負電，并且所帶電量的絕對值相等。,6,任何帶

3、電體所帶電量是基本電荷的整數倍。,物體所帶電荷是不連續(xù)的，這稱電荷的量子化。電荷量子化是普遍的量子化規(guī)律。,在近代物理中發(fā)現(xiàn)強子(如質子、中子、介子等）是由夸克(quark)構成，夸克所帶電量為基本電荷e的1/3或2/3。至今尚未發(fā)現(xiàn)電荷量比一個元電荷更小的穩(wěn)定帶電體(即到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)以自由狀態(tài)存在的夸克）。電量的最小單元不排除會有新的結論，但是電量量子化的基本規(guī)律是不會變的。,7,3. 電荷守恒定律,在一個孤立系統(tǒng)中，不管系統(tǒng)中的電荷如何遷移，系統(tǒng)的電荷的代數和保持不變.,（自然界的基本守恒定律之一）,在相對論中物質的質量會隨其運動速率而變化，但是實驗證明一切帶電體的電量不因其運動而改變，電荷是相對論性不變量。,物體的帶電過程實質上就是物體失去一定數量的電子或獲得一定數量的電子的過程。,8,4. 導體和絕緣體,導體，有良好的導電性,半導體,如鍺，硅和某些化合物等其導電性能介于導體和絕緣體之間。半導體的導電性能會引起雜質含量和外界條件（溫度、光照等）的改變而發(fā)生顯著變化。,9,導體和絕緣體之間并無嚴格的界限，在一定