课程摘要

电荷是物质的一种物理性质，不能单独存在。电荷不是粒子。电荷分为正电荷与负电荷，两个带电物质之间存在相互作用：同种电荷相斥，异种电荷相吸，作用力遵守库仑定律。通常，电子携带着负电荷，质子携带着正电荷，反电子与反质子携带的电荷则与之电性相反。我们将此称之为基本电荷或元电荷。基本电荷e=1.6×库仑，除了夸克以外，任何带电体所带电荷都是e的整数倍或等于e。电荷是许多亚原子粒子所拥有的一种基本守恒性质，我们称带有电荷的粒子为带电粒子。在一孤立系统内，无论发生怎样的变化，电荷的总量不变，满足守恒定律。静止的带电粒子会产生电场，运动中的带电粒子会产生电磁场。带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力，这是四种基本力中的一种。

我们不妨与质量作一些类比。电荷有正、负之分，于是电力有排斥力和吸引力的区别。而质量只有一种，引力只有吸引的作用。正是这种区别，使电力可以屏蔽，引力则无从屏蔽。物质的质量有随运动变化的相对论效应，而电量则不会因运动产生变化，电量是相对论性的不变量。

库仑定律（Coulomb's law）是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家库伦由扭秤实验得出，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积（）成正比，与它们的距离的二次方（）成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。

库仑定律的数学表达式：。其中r为两者之间的距离； 为从q1到q2方向的矢径；k为库仑常数（静电力常量）。当各个物理量都采用国际制单位时， 。用该公式计算时，不要把电荷的正负符号代入公式中，计算过程可用绝对值计算，可根据同名电荷相斥，异名电荷相吸来判断力的方向。

库仑定律的适用条件：适用于真空（介质）中两个静止的点电荷。

点电荷，物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。相当于运动学的“质点”模型。

局限性：库仑定律没有解决电荷间相互作用力是如何传递的，甚至按照库仑定律的内容，库仑力不需要接触任何媒介，也不需要时间，而是直接从一个带电体作用到另一个带电体上的。即电荷之间的相互作用是一种“超距作用”，然而另一批物理学家认为这类力是“近距作用”，电力通过一种充满在空间的弹性媒介——以太来传递。

英国科学家法拉第在研究电场时首先提出场的观点。他认为电荷会在其周围空间激发电场，处于电场中的其他电荷将受到力的作用，即电荷与电荷的相互作用时通过存在于它们之间的场来实现的。

现代科学已经证实，相互作用不是“超距”的，但“近距”观点所假定的以太是不存在的，电荷之间存在相互作用力是通过电场来传递的，电荷之间相互作用的传递速度是光速。