Transcript 課程名稱：電量與靜電力 編授教師： 中興國中 楊秉鈞  電量 原子的構造 粒子名稱 電子 e 質子 p 中子 n 發現先後 最先 次之 最後 發現者 湯木生 拉塞福 查兌克 分佈位置 核外 粒子數目 質量大小 電性關係 電量大小 原子核內 ＝ m 公克 ＜X個 負電 X個 m 公克 不一定 ＝ 正電 -19 - 1.6  10-19 庫倫  1.6  10 庫倫 ＝ m 公克 不帶電.

課程名稱：電量與靜電力
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
 電量
原子的構造
粒子名稱
電子 e
質子 p
中子 n
發現先後
最先
次之
最後
發現者
湯木生
拉塞福
查兌克
分佈位置
核外
粒子數目
質量大小
電性關係
電量大小
原子核內
＝
m
公克
＜
1840
X個
負電
X個
m 公克
不一定
＝
正電
-19
- 1.6  10-19 庫倫  1.6  10 庫倫
＝
m 公克
不帶電
0
中性原子的電中性推想
10 元
幣值相當於基本電荷 e＝1.6 X 10－19 庫侖
若每個硬幣的幣值是＄ 10 元
已知甲、乙兩堆錢總數相同，請問甲、乙的錢幣數目何者為多？
甲
乙
X個質子  Q  Y個電子  Q   XQ   YQ  0

X Y
 質子數目
 電子數目
物體的電中性
 物體的電中性：
 物體內質子的 數目 與電子的 數目 相等。
 一個質子的 電量 與一個電子的 電量 相等。
 一個質子的 電性 與一個電子的 電性 相反。
 一個電子的電量 一個質子的電量
 兩者電性相反 
 1.6 10-19 庫侖( C )  基本電荷
 1e
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
 含 4 個質子，
4
個電子，物體為 電中性
。
質子所帶的正電量 4 1.610-19  6.410-19 C
電子所帶的負電量 - 4 1.610-19  - 6.410-19 C


總電量  正電量負電量  6.410-19  - 6.410-19  0
物體的帶電
 電量Q：物體所含 電荷的多寡
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
甲失去 2 e
甲
甲
 源於 電子
的轉移
＋
＋ ＋
＋
－
－
－ －
－
＋
＋ ＋
＋
－
－
－－ －
乙
乙
甲 帶電量 = 二個淨質子的總電量
 失電子，帶正電
乙 帶電量 = 二個淨電子的總電量
 得電子，帶負電
Q甲  2 1.610-19  3.210-19 C
Q乙  2  (-1.610 )  - 3.210 C
-19
-19
甲、乙若為摩擦起電的二物體，二者所帶電性相反，電量相等
物體的帶電量 公式
 電量Q：物體所含 電荷的多寡
 電量單位 庫侖
 任何帶電體之電量都是基本電荷的
＋
－
＋
－
＋
－
甲失去 n e
＋
－
甲
甲
甲 帶電量 = n 個淨質子的總電量
 失電子，帶正電
整數
＋
＋ ＋
＋
－
－
－ －
－
＋
＋ ＋
＋
－
－
－－ －
。（
C ）
倍。
電量  數目 基本電荷
Q  ne
乙
乙
乙 帶電量 = n 個淨電子的總電量
 得電子，帶負電
Q甲  n 1.610-19   ne 庫侖
Q乙  n  (-1.610 )  - ne 庫侖
-19
 電量  電子轉移數 基本電荷 Q  ne
物體的帶電量 公式整理
 電量公式整理：
電量  數目 基本電荷
Q  ne
Q  ne
Q
1
n 
Q
19
e 1.6 10
 6.25  1018  Q
電量  數目 基本電荷
Q  ne
Q
n
e
n  6.2510  Q
18
Q  6 1023  1.6  10 - 19  96000
一莫耳電子電量 96500 C
 96500 C
 回家練習：
回家練習演練
1.一莫耳電子的電量約等於 96500 庫侖。
2.一庫侖約等於 6.25X1018 個電子的總電量。
3.1個Ca2＋帶電量為
2
e，相當於
3.2X10-19 庫侖。
4.甲、乙兩物體互相摩擦，甲失去了1020個電子，則：
16
 甲物體帶 正 電，電量
庫侖。
16
 乙物體帶 負 電，電量
庫侖。
5.通過導線的電量為32庫侖，則經過導線任一截面的電子數
2X1020
6. （ D ）下列何者不可能是帶電體所帶的電量？
(A) ＋1019e (B) －1019e (C) ＋2e (D) －2.5e。
7. （ C ）下列的帶電量何者不可能存在？
(A) －3.2×10-12 庫侖 (B) ＋4.8×10-18 庫侖
(C) －2.35×10-4 庫侖 (D) ＋9.6×10-12 庫侖
n  6.251018  Q 6.251018  2.35104  必是整數
。
回家練習演練解析
1.Q  ne
 Q 6 1023 1.6 1019  9.6 104  96000 96500 C
Q
1
18
2.Q  ne  n  

6
.
25

10
e 1.6 10 19
3.Q  ne  Q 2 1.6 1019  3.2 1019 C
4.Q  ne  Q 1020 1.6 1019  1.6 10  16C
Q
32
20100
20
5.Q  ne  n  


2

10
e 1.6 1019
1019
Q
Q 5.3
7.Q  ne  n   整數  n  
 整數
e
e 1.6
 靜電力
力的種類
力 Force
（媒體 1）
接觸力
非接觸力
彈力
摩擦力
支撐力…
萬有引力
靜電力
磁力
（超距力）
庫侖
靜電力

：二個 帶電體 間，存在的 吸引力 或 排斥力 。
 西元1785年，法國人 庫侖 發現
 以其姓名為單位的物理量是 電量 ，單位符號為 C 。
 又稱 庫侖靜電力 ；在力的種類屬於 超距力（非接觸力） 。
庫侖
Charles Augustin de Coulomb
西元 1736－1806年
庫侖定律－吸引力
 庫侖定律：法國人 庫侖 提出
 靜電力的大小和兩物體 電量 的乘積成 正 比，
而與 距離平方 成 反 比
 靜電力的方向，必在二者 中心連線 上
 二帶電體之靜電力，異性 相吸 。（   ）
Q
F1
F2
q
乙
甲
R
KQq
F1  F2  2
R
K：靜電力常數
Q、q：甲、乙二帶電體電量
R：二者距離
 F1 :乙吸引甲的作用力  F2 :甲吸引乙的作用力
庫侖定律－排斥力
 庫侖定律：法國人 庫侖 提出
 靜電力的大小和兩物體 電量 的乘積成 正 比，
而與 距離平方 成 反 比
 靜電力的方向，必在二者 中心連線 上
 二帶電體靜電力，同性 相斥 。（    或  ）
甲
Q
q
F1
乙
F2
R
KQq
F1  F2  2
R
K：靜電力常數
Q、q：甲、乙二帶電體電量
R：二者距離
 F1 :乙排斥甲的作用力  F2 :甲排斥乙的作用力
庫侖定律 關係
KQq
F1  F2  2
R
F
二者電量愈大，引（斥）力愈大
二者距離愈近，引（斥）力愈大
F
Qq
 F  Qq
（媒體：1；2；3；4；5）
F
R2
1
F 2
R
1
R2
萬有引力與靜電力比較
定律
存在
萬有
二物體之間
引力
靜電 二帶電體間
力
差異
相同
公式
GMm
1
只有引力 F  2 F 
2
R
R
有引力
、斥力
1
F 2
R
KQq
F 2
R
範例解說一
 範例解說：
兩電量均為＋q 的固定點電荷相距 r，其庫侖靜電力大小為 F，則：
 當二電量不變，距離相距 r/2時，靜電力＝ 4
F。
 當二電量不變，距離相距 2r 時，靜電力＝ 1 4 F。
 當二電量不變，距離相距 3r 時，靜電力＝ 1 9 F。
 當二電量分別為2 q、3q 時，距離相距 3r 時， 靜電力＝ 2 3 F。
F
F
q
q
r
Kqq
1
F  2  Kqq 不變時 , F  2
r
r
Kqq
K  2q  3q 6 Kqq 2
F  2  F4 
  2  F
2
r
9
r
3
3r 
範例解說二
 範例解說：
三個帶電小球位於同一直線上，且均帶有等電量的負電荷，若B球受到
來自 A 球的靜電力大小為 F，則 B 球受到來自 A 球和 C 球靜電力的
合力為？ D
。 (A) 0 (B) F (C) 2F (D) 3F。
FC
F


 F : A 對 B 的排斥力

 FC : C 對 B 的排斥力
Kqq
1
F  2  Kqq不變時, F  2
r
r
 FC  4 F  B 所受合力 4F - F  3F 向左
 延伸練習：A 球合力
13
F 向左
9
； C 球合力
40
F 向右
9
。
範例解說三
 範例解說：
若兩帶電體之電量分別為＋8 C及－4C，兩帶電體互相接觸後分開的距
離，變為原來的2倍，此時兩帶電體的所受靜電力大小為何？ C 。
(A) 32倍 (B) 1倍 (C) 1∕32倍 (D) 1∕8倍
R
8
8
-4
F1
F2
8   4 4
  2C
2
2
電荷均勻分布
2R
2
-4
2
K  2 2
2
F2
1

2R 


F1 K  8  4 32
R2
課程結束
Jim 212 Family 2007.5.2