中華民國(台灣)高中物理教材-高三選修物理

1. 天空中的閃電是如何形成呢？
6-1 電荷與電量
ELECTRIC CHARGE
https://phy214uhart.wikispaces.com/ELECTRI
C+CHARGE
http://www.universeadventure.org/fundamentals/po
pups/matter-dtrh-electriccharge.htm

2. 重點 Outline
電荷Electric Charge
絕緣體與導體Insulators and Conductors
2

3. 電的認知
電(electricity)的字義為
希臘文琥珀(electron)，
因為用毛皮摩擦過的琥
珀可以吸引很輕的小物
體。
琥珀是松柏科植物的樹
脂所形成的化石，最少
有五千萬年的歷史。
3

4. 物體帶電後的效應

5. 靜電的認知
電荷的種類
正電荷-玻璃棒帶的電
負電荷-塑膠棒帶的電
同性相斥、異性相吸
所以自然界中
有兩種電荷
圖片來源 http://www.scholastic.com/
Teachers/ lesson-plan/ben-franklin
富蘭克林

6. 靜電的認知
From:Core Concepts in Physics
電荷的種類
正電荷-玻璃棒帶的電
負電荷-塑膠棒帶的電
同性相斥、異性相吸

7. 電荷的電量
1909年在Millikan的油滴實驗，
發現每個油滴所帶的電荷都有一個「最大公
約數」，
此最大公約數就是電荷的基本單位，
自然界中電荷的基本單位為
7
-19
1e.c 1.60 10  (C)(庫侖)
18
1( ) 6.25 10 ( . )C e c 

8. 電荷守恆定律
任何一個孤立的系統中，電荷的 總和 是不
變的
不論是 物理變化 、 化學變化 或是 核反應 均
成立
當產生一個正電荷，必然產生一個負電荷，
任何一個孤立系統的總電荷量維持不變
8

9. 守恆定律 (複習)
自然界最重要也是最基
本的定律。
它是自然界普遍遵守的
一系列定律。
即某一種物理量，它既
不會自己產生，也不會
消失，其總量守恆。包
括
質量守恆定律
能量守恆定律
動量守恆定律
角動量守恆定律
電荷守恆定律
9

10. 導體、半導體、絕緣體（複習）
導體：物體中具有可自
由移動的帶電質點稱為
導體
金屬：擁有自由電子->
電荷可以在物質內自由
移動
電解質水溶液：具有正、
負離子而導電
游離的氣體：具有正、
負離子而導電
10

11. 導體、半導體、絕緣體（複習）
絕緣體：物質中的帶
電質點無法自由移動
稱為絕緣體
如：玻璃、橡膠、乾
燥的木材
11

12. 導體、半導體、絕緣體（複習）
半導體：導電性在導
體與絕緣體中間的物
體，導電性可由外界
因素而改變。
如：矽、鍺等
12
國立東華大學

13. 帶電體的電性
基本概念
當物體內質子與電子的
數目相等時，則成 電中
性 。
若物體內質子與電子數
目不相等時，則稱物體
為 帶電體
13
:
:
:
N N
N N
N N
 
 
 



 
物體帶正電
物體電中性
物體帶負電

14. 靜電感應的現象-導體
帶電體接近導體時，導
體上靠近帶電體的一端
會產生異性電，相距較
遠的一會端會產生同性
電，這種正、負電荷分
離 的現象稱為靜電感應。
14

15. 靜電感應的現象-絕緣體
帶電體接近絕緣體時，絕緣
體上電子雖然無法自由移動，
離開原子的束縛，但仍會稍
稍調整位置，使物體呈現
極化 的現象
15

16. 摩擦起電
電中性的兩物體互相摩
擦時，原子獲得能量，
使 自由電子 從一物體
轉移到另一物體(游離能
的差異)
其中獲得電子者帶 負
電 ，失去電子者帶 正
電
兩者所帶的電量 相等 ，
但電性 相反 。
16

17. 感應起電
17
利用 靜電感應 可使中性導體帶電，稱為感應起電

18. 金箔驗電器
原理：
靜電感應原理
作用：
檢驗物體是否帶電
所帶的電性
18

19. 例1 靜電感應75年日大
如右圖所示，一接地
之金屬球殼，殼內以
絕緣線繫一正電荷+Q
於球心。另將一電荷
+q置於球殼外附近，
則球殼上的電荷如何
分佈?
19

20. 解：金屬球殼將+Q包圍
內表面感應電荷為-Q，外表面感應電
荷+Q
金屬球殼接地：＋Q傳到地上
球殼外+q靠近
靠近+q一端產生感應電荷-q，另一端
產生+q
球殼接地：+q（傳到地上)
20

21. 範例1
如右圖所示，一接地之金屬球殼，殼內以絕
緣線繫一正電荷+𝑄於球心。另將一電荷+𝑞置
於球殼外附近，則球殼上的電荷如何分佈?
+𝑞+𝑄
−
−
−
−
−
−
−
−
−

22. 解：重要
屏蔽作用 ：
被金屬導體包圍的帶電體 ，
可不受外界電荷的影響。
其原因是金屬導體的感應電
荷對帶電體的作用力 ，和外
界電荷對帶電體的作用力互
相抵消所致。
22

23. Thank for your attention
參考資料
1. 各出版社課本
2. 圖片來自Google Search ,版權屬各所有權人所有。