当气球与毛衣摩擦时，气球带电。由于这种电荷，气球可以粘在墙上，但当放在另一个也被摩擦过的气球旁边时，第一个气球将朝相反的方向飞行。

关键收获：电场

• 电荷是物质的一种性质，它使两个物体根据电荷（正电荷或负电荷）吸引或排斥。
• 电场是带电粒子或物体周围的空间区域，电荷在其中会感受到力。
• 电场是一个矢量，可以可视化为朝向或远离电荷的箭头。这些线被定义为径向向外，远离正电荷，或径向向内，指向负电荷。

这种现象是一种叫做电荷的物质特性的结果。电荷产生电场：带电粒子或物体周围的空间区域，其他带电粒子或物体会在其中感受到力。

电荷定义

电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，它是物质的一种特性，使两个物体相互吸引或排斥。如果物体带相反的电荷（正负），它们会吸引；如果它们具有类似的电荷（正-正或负-负），它们将相互排斥。

电荷的单位是库仑，库仑的定义是1安培的电流在1秒内传输的电量。

原子是物质的基本单位，由三种粒子组成：电子、中子和质子。电子和质子本身是带电的，并且分别带负电荷和正电荷。中子不带电。

许多物体是电中性的，总净电荷为零。如果存在过量的电子或质子，从而产生不为零的净电荷，则认为物体带电。

量化电荷的一种方法是使用常数e=1.602*10-19库仑。负电荷量最小的电子的电荷为-1.602*10-19库仑。质子是最小的正电荷量，其电荷为+1.602*10-19库仑。因此，10个电子的电荷为-10E，10个质子的电荷为+10E。

库仑定律

电荷相互吸引或排斥是因为它们相互施加作用力。两个电点电荷之间的作用力空间中集中在一点的理想电荷由库仑定律描述。库仑定律指出，两点电荷之间作用力的强度或大小与电荷的大小成正比，与两个电荷之间的距离成反比。

从数学上讲，这可以表示为：

F=（k | q1q2 |）/r2

其中q1为第一点电荷的电荷，q2为第二点电荷的电荷，k=8.988*109 Nm2/C2为库仑常数，r为两点电荷之间的距离。

虽然从技术上讲没有真正的点电荷，但电子、质子和其他粒子非常小，可以用点电荷近似表示。

电场公式

电荷产生电场，电场是带电粒子或物体周围的空间区域，电荷会在其中感受到力。电场存在于空间的所有点上，可以通过将另一个电荷引入电场来观察。然而，在实际应用中，如果电荷彼此之间的距离足够远，电场可以近似为零。

电场是一个矢量，可以可视化为朝向或远离电荷的箭头。这些线被定义为径向向外，远离正电荷，或径向向内，指向负电荷。

电场的大小由公式E=F/q给出，其中E是电场强度，F是电场力，q是用于“感觉”电场的测试电荷。

示例：两点电荷的电场

对于两点电荷，F由上面的库仑定律给出。

• 因此，F=（k | q1q2 |）/r2，其中q2被定义为用于“感觉”电场的测试电荷。
• 然后，我们使用电场公式获得E=F/q2，因为q2被定义为测试电荷。
• 在替换F之后，E=（k | q1 |）/r2。

来源

• 菲茨帕特里克，理查德。《电场》，德克萨斯大学奥斯汀分校，2007年。
• 勒万多夫斯基、希瑟和查克·罗杰斯。《电场》，科罗拉多大学博尔德分校，2008年。
• 里士满，迈克尔。“电荷和库仑定律”，罗切斯特理工学院。