概念
電荷守恆定律是物理學的基本定律之一 。它指出,對於一個孤立系統,不論發生什麼變化 ,其中所有電荷的代數和永遠保持不變。電荷守恆定律表明,如果某一區域中的電荷增加或減少了,那么必定有等量的電荷進入或離開該區域;如果在一個物理過程中產生或消失了某種電荷,那么必定有等量的異號電荷同時產生或消失。
電荷的多少稱為電荷量,常簡稱為電量,故電荷守恆定律又稱電量守恆定律。在國際單位制中,電荷量的單位是庫侖,用字母Q表示,單位為C。通常正電荷的電荷量用正數表示,負電荷的電荷量用負數表示。
屬性
要使物體帶電,可利用摩擦起電、接觸起電、靜電感應、
(感應起電)、光電效應等方法。物體是否帶電,通常可用驗電器來檢驗。物體帶電實際上是得失電子的結果。這意味著電荷不能離開電子、質子而存在。電荷乃是電子、質子等微觀粒子所具有的一種屬性。
由摩擦起電和其他起電過程的大量實驗事實表明,一切起電過程其實都是使物體上正、負電荷分離或轉移的過程中,在這種過程中,電荷既不能消滅,也不能創生,只能使原有的電荷重新分布。由此就可以總結出電荷守恆定律:一個孤立系統的總電荷(即系統中所有正、負電荷之代數和)在任何物理過程中始終保持不變。所謂孤立系統,就是指它與外界沒有任何相互作用的系統,是一種理想狀態。電荷守恆定律也是自然界中一條基本的守恆定律,在巨觀和微觀領域中普遍適用。
近代物理實驗發現,在一定條件下,帶電粒子可以產生和湮沒。例如,一個高能光子在一定條件下可以產生一個正電子和一個負電子;一對正、負電子可以同時湮沒,轉化為光子。不過在這些情況下,帶電粒子總是成對產生和湮沒,兩個粒子帶電數量相等但正負相反,而光子又不帶電,所以電荷的代數和仍然不變。因此,一個與外界沒有電荷交換的系統,電荷的代數和保持不變。它是自然界重要的基本規律之一.
具體套用
在離子方程式中的套用
書寫和配平電極反應式和離子方程式;判斷電極反應式和離子方程式的正誤;計算離子方程式中某離子中某種元素的化合價、某離子所帶的電荷數、某離子中某種元素原子的角碼數;確定離子方程式中各離子的計量數間的關係等。
在電解質溶液中的套用
電荷守恆是電解質溶液中各守恆關係中最重要、套用最廣、也最好用的。關鍵是是否知道用,什麼地方用和怎樣用的問題。
主要用於判斷和比較電解質溶液中離子濃度的大小;判斷電解質溶液中溶質的組成、可能存在的離子;確定離子的類別;書寫和判斷電解質溶液中其它守恆關係(如質子守恆關係);計算電解質溶液中某些離子的濃度等。
在其他方面的套用
用於固體物質(純淨物或混合物)組成的推斷和計算;計算反應前或反應後體系中某物質或離子的量等。
物理學定律(2)
物理學定律(1)
陳述各物理學定律的相關知識點。1.完成有效版本前三名分別獎勵350、200、100百科幣。(任務結束後當周發放);2.內容應符合專業、客觀、中立,具有較強的知識性和專業性,用詞規範、排版美觀、闡釋適度、通俗易懂,符合網際網路閱讀習慣,達到百科詞條的典範之作。請參考:互動百科:詞條標準。3.評審團由物理學專家、科學編輯莫小夏、浪花N朵朵組成。有任何意見、建議可在任務討論區提出。 |