高中物理：电学

静电学

1. 电荷

电荷是一种物理性质，表示物体带电的情况。

电荷具有正电和负电两种电性，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

用电荷量表示所带电荷的量，符号为 $Q$ 或 $q$，单位为库仑，符号为 $\mathrm{C}$。

注意： 库仑不是电学基本物理单位，安培才是。

电荷守恒定律： 对于一个孤立系统，其内部电荷量的代数和始终不变。

2. 库仑定律

对于真空中两个静止点电荷的相互作用电场力（即库仑力），方向沿它们的连线，大小满足

$$F=\frac{k{q}_1{q}_2}{r^2}$$

其中 $k\approx 9\times {10}^9\mathrm{N}\cdot {\mathrm{m}}^2/{\mathrm{C}}^2$

扩展：

1. 库仑定律在场源电荷静止，受力物体运动时也成立，但场源电荷运动时不成立（电场运动产生磁场，存在修正力）。
2. 在无限大均匀电介质中库仑定律表述为 $F\propto {\displaystyle \frac{q_1{q}_2}{r^2}}$，比例系数 $k={\displaystyle \frac{1}{4\pi \epsilon }}$，$\epsilon$ 为介电常数。

需要说明的是，库仑定律指出静电力是保守力，从而存在电势能的概念。

3. 静电场

库仑定律仍存在局限性：未能说明静电力是如何传递的。
事实上，静电力是靠电场传递的，传递速度为光速。

电荷在空间中会激发电场，电场对放入其中的带电物体有力的作用，且正比于电荷量。

定义某点电场强度为在该点所受的力与电荷量的比值，即 $\overrightarrow{E}={\displaystyle \frac{\overrightarrow{F}}{q}}$