9-1 电荷的量子化 电荷守恒定律

1、物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律1电电 磁磁 学学法拉第法拉第的电磁感应定律：的电磁感应定律： 电磁一体电磁一体麦克斯韦麦克斯韦电磁场统一理论（电磁场统一理论（19世纪中叶）世纪中叶）赫兹赫兹在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波. .技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等. .库仑库仑定律：定律： 电荷与电荷间的相互作用电荷与电荷间的相互作用 （磁极与磁极间的相互作用）（磁极与磁极间的相互作用） 奥斯特奥斯特的发现：的发现：

2、 电流的磁效应电流的磁效应. . 安培安培发现：电流与电流间的相互作用规律发现：电流与电流间的相互作用规律. . 物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律2一一 电荷的量子化电荷的量子化二二 电荷守恒定律电荷守恒定律 在在孤立孤立系统中系统中, ,电荷的代数和保持不变电荷的代数和保持不变. .（自然界的基本守恒定律之一）（自然界的基本守恒定律之一）基本性质基本性质1 1 电荷有正负之分；电荷有正负之分；2 2 同性相斥，异性相吸同性相斥，异性相吸. .C10602. 119e3 3 电荷量子化；电荷量子化； 元电荷元电荷

3、 ), 3 , 2, 1(nneq物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律3电的历史l公元前585年，古希腊第一位自然哲学家泰勒斯（Thales,公元前625公元前545年）（右图）已经注意到摩擦（带电）的琥珀能吸引细小的绒毛。这是西方世界关于电现象最早的观察记录。今天英语中“电（Electricity）”这个词在古希腊语中的意思就是“琥珀”。物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律4英国物理学家、医生英国物理学家、医生WilliamGilbert

4、,15441603）电学研究）电学研究之父之父 ，多年实验发现，多年实验发现“电力电力”1600年出版的年出版的论磁性、论磁性、磁体和巨大地磁体磁体和巨大地磁体 物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律51734年法国人杜菲年法国人杜菲（Charles-Francois du Fay，16961739）在实）在实验中发现带电的玻璃和带验中发现带电的玻璃和带电的琥珀是相互吸引的，电的琥珀是相互吸引的，但是两块带电的琥珀或者但是两块带电的琥珀或者两块带电的玻璃则是相互两块带电的玻璃则是相互排斥的。排斥的。 物理学教程物理学教

5、程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律61746年，荷兰莱顿大年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森学的物理学教授马森布罗克（布罗克（(Pieter von Musschen,16921761）发明了收集电荷的发明了收集电荷的“莱顿瓶莱顿瓶” 物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律7美国美国科学科学家本杰明家本杰明.富兰克林（富兰克林（Benjamin Franklin,17061790） 1752年著名的风筝实验，年著名的风筝实验，“捕捉捕捉天电天电”，证明天空的闪

6、电和地面，证明天空的闪电和地面上的电是一回事。一年后上的电是一回事。一年后,富兰富兰克林制造出了世界上第一个避雷克林制造出了世界上第一个避雷针。针。 提出电荷守恒定律。参与提出电荷守恒定律。参与起草起草独立宣言独立宣言。物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律81800年年3月月20日，伏打宣布了一日，伏打宣布了一个重要的发现，这就是著名的个重要的发现，这就是著名的“伏打电堆伏打电堆”。是由很多银锌。是由很多银锌电池连接而成的电池组。当时电池连接而成的电池组。当时引起极大的轰动。这是第一个引起极大的轰动。这是第一个能人为

7、产生稳定、持续电流的能人为产生稳定、持续电流的装置，为电流现象的研究提供装置，为电流现象的研究提供了物质基础，也为电流效应的了物质基础，也为电流效应的应用打开了前景，并很快成为应用打开了前景，并很快成为进行电磁学和化学研究的有力进行电磁学和化学研究的有力工具，促使电学研究有一个巨工具，促使电学研究有一个巨大的进展。大的进展。 物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律9物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律10物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律11物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律12物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）9 - 1 9 - 1 电荷的量子化电荷的量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律13