什么是收费？

我是高中生。我喜欢计算机和电子产品。几周前，我曾想过要建立自己的电子产品，但不幸的是，我对电子产品的了解并不多。因此，我决定学习。在这里到那里谷歌搜索之后，我遇到了很多信息。除了一件事之外，没有什么让我胆怯和恐吓，这就是“ 充电 ”一词的含义？没有一本书说明其含义。有人说这是问题的基本属性，仅此而已，不再赘述。而有些人甚至不愿意谈论它。在维基百科上，其定义为：

电荷是物质的物理性质，当与其他带电物质接近时，电荷会使其承受力。

该定义相当困难且令人困惑。同样，从《关于电路的所有网站》教程中，我得到了不同类型的定义和理解。

从书本上，我知道即使对像斯蒂芬·霍金爵士这样的伟大科学家也不甚了解，我们仍然对指控并不了解。这是对的吗？如果不是，那为什么要写在书中（我的意思是书不是书），它的正确定义是什么？为什么大多数书籍都没有定义收费标准？

就像阿里所说的那样，电荷是粒子的性质（或特性或特征）。粒子可以是原子，也可以只是原子的一部分，例如电子或质子。

不幸的是，我们不能真正说出为什么粒子具有此属性，或者是什么导致该属性存在。我们只能描述我们观察到的关于此属性的一些事情，我们称之为charge。

• 电荷有两种类型，我们将其任意标记为“正”和“负”。

• 正电荷以我们可以测量的力相互排斥，负电荷相似地相互排斥，相反的电荷彼此吸引。

• 我们发现，原子的某些成分分别被称为“质子”和“电子”，它们始终分别带正电和负电。

• 收费是保守的。这意味着，在我们尝试的所有实验中，密闭系统中正负电荷量之间的差异在实验结束时与实验开始时相同，因此我们认为这是对宇宙中所有封闭系统都适用。

尽管我们不知道是什么费用是或它最初来自何方，什么也说明确实是足以让我们预测很多有用的东西，使大量的像收音机和电脑的有用工具。

为了使它暂时保持简单（一旦您进入大学物理，它将被扩展），电荷是电子堆积，或者是您期望的电子缺乏。电子带负电荷，质子带正电荷。正常原子具有与质子相同的电子数，因此没有净电荷。

在某些原子上，外面的几个电子有些“松散”。当您有一整束这些原子彼此相邻时，就像铜线中的铜原子一样，这些松散的电子会在相邻原子之间跳来跳去。但是，如果它们跳得太远，则会在离开的位置留下正电荷（因为负的电荷消失了），而在离开的位置留下负电荷。电荷的这种不平衡会产生电场，您可以将其视为推动和拉动电子的力场。电子被拉向正电荷，而被负电荷推开。因此，该电场不会让电子离开一个位置并在几个原子的空间上堆积在另一个位置。

像电池一样的电压源会产生电场。如果将电池的相对两端连接到该铜线的两端，其中所有电子都有一定的移动性，则平均而言，您可以使所有电子从线的负电压端移动到正电压端。为了保持维持施加到导线上的电场，电池随后将流过导线+端的电子泵回到导线的-端，在此电子再次在铜原子之间跳跃并再次到达+端。 。

电子的质量运动称为电流，即电荷流动。这就像河流中的大量水分子在流动一样。由于一个电子的电荷非常小，在我们的人类规模上很少使用，因此我们使用一种称为库仑的电荷单位。但是，库仑只是经过校准的一堆电荷。实际上，这大约相当于6.24 x 10 ^18个电子电荷。实际上，这是-6.24 x 10 ^18个电子，因为我们任意确定电子具有负电荷。

再次使数字范围保持在人类规模上更好，我们以安培为单位测量电流，这是每秒产生的库仑电荷。因此，如果一根导线从左到右流过1安培（有时是“ Amp”或官方缩写“ A”），那么实际上每秒有6,240,000,000,000,000,000个电子从该导线的任一点经过从右到左流过。

既然您已经基本了解了电荷和电流是什么，那么就不用再担心电子随着负电荷而运动了。其余的电子产品全部建立在Amp和库仑上。从现在开始，将其视为电流和电荷的概念单位。这些（通常）基于实际的负电荷发生的事实是无关紧要的，只会引起混乱。

现在让我们回到在电线中引起电流的电池。电池实际上只是充电的泵。换句话说，它可以产生电流。但是，在这里要提到的另一个指标很重要，那就是电池可以推动的力度。一个电池可能比另一个电池更能推动充电，就像一个水泵可以产生比另一个更高的压力一样。正是这种压力使使电荷移动的电场即电流。该电压以伏特为单位测量。电池可以产生的伏特越多，通过相同的电阻流过的电流就越大。这就像高压水泵可以通过相同尺寸的喷嘴使更多的水流一样。

那么我们如何关联电压，电流和电阻呢？您可能会看到更多的电压（压力）使更多的电流（流），但更大的电阻（更小的喷嘴）使更少的流。从数学上讲：

  电流=电压/电阻

通过重新排列以下方程式，这也为我们提供了电阻的定义：

  电阻=电压/电流

电阻的概念在电子产品中出现很多，因此我们有一个专门用于测量电阻的单位，称为欧姆。实际上，欧姆定义为：

  欧姆=伏特/安培

我们对这三个数量均使用缩写，因为几乎所有电子产品都基于它们。伏特缩写为“ V”，安培缩写为“ A”，欧姆缩写为希腊字母“Ω”。

这个关系到电阻，电压和电流的方程式是电子学的基础，在最初提出该方程式的人之后被称为欧姆定律。

让我们回到我展示的欧姆定律的第一种形式，它告诉我们我们得到了多少电流：

  物理量：电流=电压
  /电阻常用单位：安培=伏/欧姆，或A = V /Ω

已经考虑了很多。在继续之前，请先确定您的想法。在这里提出问题，因为您需要了解这一点。一旦掌握了这一点，我们就可以介绍各种很酷的东西。

奥林的答案很好。我想补充一下，类推可能会有所帮助。

（出于这个比喻的目的，让我们忽略牛顿之后的一切。广义相对论和希格斯玻色子很有趣，但并不能帮助理解电荷。）

您可能对质量，特别是重力质量具有本能的理解。那是什么

引力质量是物质的一种性质，当与其他质量物质接近时，引力质量会使其受到一种称为重力的力。原子的单个质量非常非常小，但是我们有很多原子，它们的总和确实可以使非常大的质量增加。

尽管所有原子都有很小的质量，但有些原子比其他原子要重得多。如果您有一袋氢和一袋铅，每个原子中的原子数相同，那么一个将比另一个大得多。

关于重物如何影响另一个物体的数字描述称为引力场。如果您想象一个大质量-比如说地球-想象一个小质量-例如一个滚珠轴承-神奇地悬浮在地球上方的某个点，如果您突然神奇地让它移动，它就会在特定方向-朝向地球中心。想象一下，地球周围环绕着一圈细小的箭头，所有箭头都指向滚珠掉落的方向。箭头的长度表示将滚珠轴承拉动的强度：在地表附近非常硬，几乎没有越过月球轨道。箭头的“场”是地球的引力场。

电荷与重力质量非常相似。像质量一样，它是物质的基本属性。像质量一样，它使两个物体在它们之间经受力。就像质量一样，就像某些物质比其他物质更重一样，某些物质也比其他物质更倾向于产生电荷。像质量一样，您可以获取大量电荷，并想象周围的箭头区域，该箭头区域告诉您放置在其中的小电荷在哪个方向上以及作用力有多强；那就是静电场。

那么电荷和质量如何不同？电荷和质量之间的主要区别是：

（1）质量只有一种，电荷有两种。所有质量都被所有其他质量吸引。像收费一样排斥，不像收费那样吸引。

（2）电荷力比重力大得多。用气球擦头发，然后将其粘贴在天花板上。该气球中的电荷足以克服一个像地球大小的物体的吸引力！（尽管诚然，距离是相关的。您的气球离地球中心数千米，并且非常接近天花板。）与电荷之间的力相比，质量之间的力非常小。

（3）与质量相比，电荷非常容易移动。电荷通过导体的运动是光速的很大一部分。（单个带电粒子的运动可能很慢；可以将其想象为像打开一个已经装满水的长软管连接的水龙头。将水喷出软管末端的压力波沿着软管向下移动的速度比移动软管的速度快得多。从水龙头出来的水确实如此。）

电荷是物质的物理性质，当与其他带电物质接近时，电荷会使其承受力。

听起来对我来说是一个很好的定义。引用理查德·费曼的话：

“我们无法精确地定义任何东西！如果我们试图这样定义，我们就会陷入思想家的瘫痪之中，他们彼此对立，彼此说：'你不知道你在说什么！' 第二个则说：“您的意思是什么？说话是什么意思？您是什么意思？”，依此类推。”

不过，更严重的是；在古典物理学中，有两个重要的作用力。您可能很熟悉重力。这是太阳在银河系中绕行的原因，是地球绕太阳绕行的原因，也是中国人不从地球上掉下来的原因。您可以使用计算两个物体之间的重力 其中是常数，是两个物体的质量，Gm1m2rFelec=Cq1q

看到那里的对称！电荷对电力而言，质量对重力而言！存在一些不对称性，例如电荷带有正负两种口味，而质量只能是正电荷，但暂时不必担心。

祝您的项目好运！

一件事使我感到恐惧和恐惧，是“充电”一词的含义？

首先介绍一下背景...

目前，我们认为，鉴于目前的观察和实验结果，存在四个 “ 基本相互作用 ”，而电磁相互作用是这四个相互作用之一。

什么是基本相互作用？从链接的维基百科文章：

基本相互作用，也称为基本力或相互作用力，在基本物理学中被建模为物理系统中的关系模式，随着时间的推移而发展，似乎无法简化更基本的实体之间的关系。

想象一下，您观察到两个对象相互吸引或排斥，但是所述对象没有吸引或排斥其他对象。为了对此进行解释或建模，您可能假设两个交互对象具有其他对象没有的属性。您甚至可以将此属性称为收费。经过其他观察，您可能进一步假设有两种类型，“相反电荷吸引”和“类似电荷排斥”。

在某些情况下，可以通过其他已知现象来解释这种相互作用，或者可能是，我们确定该相互作用仅仅是 -它是给定的，而我们所能做的最好的事情就是对相互作用进行建模，而不必从某种角度解释它。更根本”。

这就是我们对电荷和电磁相互作用的作用。我们观察到它并尝试对其进行数学建模，并使用诸如电荷和电场等概念。

在某个时候，我们可能会发现现实的另一个更基本的“层”，并且能够回答“什么是电荷” 这个问题。在这些方面。

例如，一些理论家认为电荷实际上是基本一维实体（超对称超弦）的振动模式，它以某种方式“活”在10或11个维度中，其中3个是我们的“常规”空间维度。

但是，这真的只会导致这个问题：“但什么是这个更根本的东西吗？” 什么是超对称超弦？

此时，最好不要怀疑电荷是什么，而要怀疑电荷是如何工作的，例如库仑定律。

此外，如果您对学习实用的电子产品感兴趣，那么您真的需要专注于电路理论，该理论更关注电压和电流而不是电荷。

我发现按照“一个电子等于一件电荷”的思路将电荷视为事物是有帮助的。我不认为电子学中的许多概念都直接对应于这样的物理对象的概念。

如果电荷是事物，则“电压”描述与特定电荷相关的能量（可能类似于某个物体可能变热或变冷），而“电流”是在给定时间内流经电线的电荷量时间。电容器上的电压与存储在其极板上的电荷量成正比，其中比例常数为电容器的尺寸。等等。

这非常简单，但是您可能会发现它是一个有用的入门心理模型。

为了增加奥林的心理印象。

可以将电池或电源视为可以从一侧吸收电子并将其堆积在另一侧的某种东西，这样一来，电路一端会出现饥饿，而另一端则会出现多余。然后，饥饿的一面开始将那些松散的电子从电路那一端的原子中拉出，从而引起波纹或连锁效应。就像桶形旅一样，松散的电子从一个原子跳到另一个原子，朝着电池的挨饿一侧，您可以猜测，当您沿着该电路一直到达电池的另一端时，原子的电子太多了。乐于将它们分配给电路中的原子，然后将它们传递出去。电池可以使一端耗尽而另一端剩余的电量越多，电路中的原子尝试通过在电路周围移动这些备件来补偿的速度就越快。这些备件在电路中的流动是电流。一端上有剩余而另一端上有饥饿的电池是电压。

现在，电池如何使一个电子的一端饿死而又将电子给另一端？嗯，这就是电池的魔力和一个独立的问题。有时是化学反应，是化学反应的副作用。但这取决于电池技术。同样，如果不是电池，而是壁挂式电源适配器，或者交流电从壁式插座中出来怎么办？另一个好问题。

我发现最容易想到电子的流动，就像您想到管道中的水一样，可以将其可视化，因为您最有可能遇到过管道，软管和水。将水从电池的一端泵送到另一端，将其推过管道（回路），然后降落到泵的饥饿的一端，然后再次推入。在此过程中，我们会损失少量水，因此，随着时间的流逝，泵将没有足够的水来使事情恢复正常（电池已用完）。电阻只是电路中的扭结，使水流变慢。更大的电线就像更大的管道，可以让更多的水流过。水的速度是当前的hmmm等。

最准确的答案是“没人知道”。但是，我们仍然可以研究其属性。

我们可以用“领域”来模拟整个世界。场就像张开的橡胶板。床单不必是平的。在某些地方，它可能会上升，而在其他地方，它可能会下降。这些偏差就像电荷一样。当然，现实世界是3D，而图纸只是2D模型。

根据电荷的行为方式，存在不同类型的字段。

在某个领域中，电荷只能“单向”移动，例如，薄板可能仅具有向上的颠簸，而没有向下的下降。我们称这种场引力，这种“单向”电荷称为质量。两个质量块（凹凸块）总是会相互吸引，但是质量块非常微弱：凹凸块不是很高。这就是为什么微型火箭发动机能够远离地球移动，从而压倒整个星球的原因。但是，由于所有颠簸都以相同的方式进行，因此它们总是会堆积在一起，从而导致像银河系这样的巨大结构。一切没有被吸引到一个巨大的块中的唯一原因是因为宇宙正在膨胀，它以比万有引力将其凝聚在一起的速度更快地扩散一切。

在另一个领域中，电荷可以“双向”传播，例如向上颠簸和向下倾斜。这是电子设备所基于的电磁场。该领域中的电荷称为“电荷”，或简称为“电荷”，我们通过将一个称为“正”而将另一个称为“负”来区分两个“方向”。这些电荷比质量强，如果我们使用带电的杆捡起纸屑，则可以看到质量。但是，与质量不同，相似的电荷会相互排斥（正-负或负-负），相反的电荷将吸引。这会导致电荷混合在一起，就像将白色涂料与黑色涂料混合在一起，因此结果是“中性”的，并且在很大的（银河系）尺度上影响不大。然而，量子物理学阻止了一切混合。当我们看起来足够近时，会出现小的，不可分的正负电荷团。这些通常是电子和质子，但它们以小的中性团块（称为原子）混合在一起。电子学就是关于在原子之间移动电子（注意，将电子从原子中拉出与“分裂原子”不同，这意味着其他东西！）。

在另一种领域中，电荷可以沿三个“方向”前进。这称为（强）核场，其行为非常奇怪。该字段的电荷称为“颜色”，“方向”称为“红色”，“绿色”和“蓝色”。请注意，这些只是虚构的名称，例如“正”和“负”，以确保每个人都在谈论同一件事。这些词本身并不意味着任何东西。

如果我们将这些字段想象成橡胶板，则可以将它们堆叠在一起。电荷中会有图案：凸起通常会对齐，例如，电荷随质量而运动。我们称这些模式为“费米子”，并给出一些名称，例如“电子”，“小子”等。

我们也可以在床单上起波。电磁板上的波对应于光波。

通常会提到另一个场，称为“弱核”场，但是最近的希格斯玻色子发现表明，这实际上可能是电磁场的一部分（一种称为“电弱”场的理论）。

电荷是一些基本粒子具有的性质。例如电子（带负电荷）和质子（带正电荷）。

在一位法国科学家之后，电荷以库仑（读数为KOOLON）测量。电子具有-1.6 * 10 ^ -19 C（负电荷），质子具有+ 1.6 * 10 ^ 19C。

极性相反的电荷（或带有这些电荷的粒子）相互吸引，极性相同的电荷彼此排斥。在这个层面上问“为什么”就像在问为什么宇宙存在，所以事情将从这里变得哲学化。这就是宇宙运转的方式。所以，是的...我们不知道为什么存在收费或如何收费...或者确切地是什么。我们只是称其为“财产”。而且我们仅描述其作用或行为方式。请注意，我们可以任意翻转电荷的极性（电子将携带正电荷，质子将携带负电荷），并且一切仍将像以前一样工作。因为它仍然是有效的描述。

电荷不是原子的属性。原子（处于非电离状态）都是中性的（它们没有净电荷：电子数量==质子数量）现在，如果原子以某种方式失去电子，则（质子产生的）正电荷数量将大于负电荷的数量，因此原子（现在称为离子/被离子化）看起来带有正电荷！

电流是电荷的流动。例如：

金属中电子的流动（负电荷）是您测量的铜线电流。

离子（上述离子化的原子）的流动是构成电解液中电流的原因。

假设您有一个粒子或一组粒子。在其周围创建一个封闭的高斯曲面。然后，电荷可以定义为通过高斯表面的电场通量的表面积分除以介电常数。我知道这不是您想要的（显然会超出您的范围），但我认为这可能是对此处确实回答您问题的其他答案的一个很好的补充。换句话说，电荷是某种事物以非中性常数形式存在的程度。