静电学

1. 电荷（charge）

• 电荷是粒子（particle）的一种属性。就像质量（mass），质量也是一种属性。
  
  • 注意区别电荷与电子（electron），电子带负电，质子（proton）带正电，而中子（neutron）不带电；
  • 基本电量用 e 表示：
    
    • e = charge of proton
    • (-e) = charge of electron
  • 电荷的单位叫做库仑（coulomb），C=6.24×1018e
    
    • e=1.6×10−19C

2. 库仑定律

F⃗ e=k⋅q1⋅q2d2

• F⃗ e：静电力（electric force），与电磁力（electromagnetic force）相对；
• 常数 k=9×109N⋅m2/C2

3. 电场

现在只考虑只有一个电荷的情况，假设其所带电荷为 Q，如果我们想知道在 Q 旁边放另一个电荷，原始电荷会对新放入的电荷产生的影响将会是怎样的。这就是场的概念，对于电场，单个电荷对周围空间的影响，当然只有在放入新的带电粒子时，影响才会真实地作用出来。

比如在原始的电荷（所带电荷量为 Q）周围，放入一个相同符号的电荷，则会产生一个力将二者推开。也即电荷以某种方式影响周围的空间，这就是场。当把另外一个电荷放到这个场中，我们可以进一步预测这个电场如何影响电荷。

现在我们以一种相对量化的方式讨论电场这一抽象概念。第一个电荷记为 Q， 而后在其产生的电场中放入的第二个电荷记为 q。此时，我们想要计算在 Q 周围的任何点，放入单位电荷受到的力有多大，

F=k⋅Qqd2⇒Fq=k⋅Qd2=E

显然电场与指定的距离 d 有关；

• 离产生电场的电荷越近，电场越强；通过面积法进行判别，相同面积下，靠近电荷的面积内观察到的电场线更多。