變更

{{NoteTA|G1=物理学}}[[File:Cargas electricas.png|200px|thumb|两个电荷之间互相施加于对方的作用力：同性相斥，异性相吸。]]在[[电磁学]]裡，'''电荷''' （{{lang-en|electric （electric charge}} ）是[[物质]]的一种[[物理性质]]。称带有电荷的物质为「带电物质」。两个带电物质之间会互相施加[[作用力]]于对方，也会感受到对方施加的作用力，所涉及的作用力遵守[[库仑定律]]。电荷分为两种，「正电荷」与「负电荷」。带有正电荷的物质称为「带正电」；带有负电荷的物质称为「带负电」。假若两个物质都带有正电或都带有负电，则称这两个物质「同电性」，否则称这两个物质「异电性」。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力；两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。

20世纪初，著名的[[油滴实验]]证实电荷具有[[量子]]性质{{NoteTag| 可暂不去理会这个名词，而理解为电荷量必为某一特定常数的整数倍。}} ，也就是说，电荷是由一堆称为[[基本电荷]]的单独小单位组成的。基本电荷以符号e标记，大约带有[[电荷量]]（电量）1.602× 10^-19[[库仑]]。[[夸克]]是个例外，所带有的电量为e/3的倍数。[[质子]]带有电荷量e；[[电子]]带有电荷量-e。研究带电粒子与它们之间由[[光子]]媒介的相互作用的学术领域称为[[量子电动力学]]。

西元前600年左右，希腊的哲学家[[泰勒斯]]（Thales, 640-546B.C.）记录，在摩擦猫毛于[[琥珀]]以后，琥珀会吸引像羽毛一类的轻微物体，假若摩擦时间够久，甚至会有火花出现<ref name=stewart>{{Citation| first = Joseph | last= Stewart| title = Intermediate Electromagnetic Theory| publisher = World Scientific| year = 2001| page = pp. 50| isbn = 9-8102-4471-1}}</ref>。 [[File:Versorium.gif|frame|right|吉尔伯特首先发明的[[静电验电器]]（{{lang|en|versorium}}）是一种可以侦测静电电荷的[[验电器]]。当带电物体接近金属指针的尖端时，因为[[静电感应]]，异性电荷会移动至指针的尖端，指针与带电物体会互相吸引，从而使得指针转向带电物体。]]1600年，英国医生[[威廉·吉尔伯特]]，对于电磁现象做了一个很仔细的研究。他指出琥珀并非唯一经过摩擦时会产生[[静电]]的物质，并且区分出电与磁不同的属性<ref name=Simpson>{{Citation| first = Brian | last = Simpson| title = Electrical Stimulation and the Relief of Pain| publisher = Elsevier Health Sciences| year = 2003| pages = pp. 5-6| isbn = 0-4445-1258-6}}</ref>。他撰写了第一本阐述电和磁的科学著作《论磁石》。吉尔伯特创建了[[新拉丁语]]的术语「electricus」（类似琥珀，从「ήλεκτρον」，「elektron」，希腊文的「琥珀」），意指摩擦后吸引小物体的性质<ref name =baigrie>{{Citation| first = Brian | last = Baigrie| title = Electricity and Magnetism: A Historical Perspective| publisher = Greenwood Press| year = 2006| pages = pp. 7-8, 36| isbn = 0-3133- 3358-0}}</ref>。这联结给出了英文字「electric」和「electricity」，最先出现于1646年，[[汤玛斯·布朗]] （{{lang|en|Thomas （Thomas Browne}} ）的著作《Pseudodoxia Epidemica》（英文书名《Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths》）<ref>{{Citation| first = Gordon | last = Chalmers| title = The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England | journal = Philosophy of Science| year = 1937| volume = 4| issue = 1| pages = pp. 75-95| doi = 10.1086/286445}}</ref>。随后，于1660年，科学家[[奥托·冯·格里克]]发明了可能是史上第一部[[静电发电机]] （{{lang|en|electrostatic （electrostatic generator}} ）。他将一个[[硫磺]]球固定于一根铁轴的一端，然后一边旋转硫磺球，一边用干手摩擦硫磺球，使硫磺球产生电荷，能够吸引微小物质<ref>{{citation| last = Williams| first = Henry| title = A History of science, Volume 2| publisher = Harper| origyear =1904| pages =170| isbn =978-1151497598 }}</ref>。

[[史蒂芬·戈瑞]] （{{lang|en|Stephen （Stephen Gray}} ）于1729年发现了[[电传导]]，电荷可以从一个物质传导至另外一个物质。只有一些物质会传导电荷，其中，[[金属]]的能力最为优良。从此，科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的，而认为电荷是一种独立存在的物质，在那时被称为'''电流体'''({{lang|en |electric fluid}})<ref name="Whittaker">{{citation| author=Whittaker, ET|title=A history of the theories of aether and electricity. Vol 1| pages= pp. 37-44, 56 |publisher =Nelson, London |year=1951|url =http://www.archive.org/details/historyoftheorie00whitrich}}</ref>。1733年，[[查尔斯·琽费]] （{{lang|en|Charles （Charles du Fay}} ）将电分为两种，'''玻璃电'''和'''琥珀电'''。这两种电会彼此相互抵销。当玻璃与丝巾相摩擦时，玻璃会生成玻璃电；当琥珀与毛皮相摩擦时，琥珀会生成琥珀电。这理论称为'''电的双流体理论'''。使用一根带电丝线，就可以知道物质到底拥有玻璃电还是琥珀电。拥有玻璃电的物质会排斥带电丝线；拥有琥珀电的物质会吸引带电丝线<ref name=baigrie/>。

 [[File:Bcoulomb.png|thumb|200px|库仑[[扭秤]]（{{lang|en|torsion balance}}）]]十八世纪后期，在数量方面对于电的研究开始有实质的发展。1785年，使用[[查尔斯·库仑]]与[[约瑟夫·普利斯特里]]分别独立发明的[[扭秤]] （{{lang|en|torsion （torsion balance}} ），库仑证实了普利斯特里的基本定律：载有静态电荷的两个物体之间感受的作用力与距离成平方反比。这奠定了静电的基本[[库仑定律|定律]]<ref name="Whittaker"/>。

1909年，美国物理学家[[罗伯特·密立根]]做了一个著名实验，称为[[油滴实验]]，可以淮确地测量出电子的电荷量。汤姆孙和学生[[约翰·汤森德]] （{{lang|en|John （John Townsend}} ）使用[[电解]]的离子气体来将[[过饱和溶液|过饱和]]水蒸气凝结，经过测量带电水珠粒的电荷量，也得到了相似结果<ref name="Dahl1997">{{citation|first=Per F. |last=Dahl|year=1997|title=Flash of the Cathode Rays: A History of JJ Thomson's Electron|page=72, 176-181|publisher=CRC Press|isbn=0750304537}}</ref>。于1911年，[[亚伯兰·约费]] （{{lang|en|Abram （Abram Ioffe}} ）使用带电金属微粒，独立地得到同样的结果<ref>{{citation|last=Kikoin |first=Isaak K.|last2=Sominskiĭ |first2=Isaak S.|year=1961 |title=Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)|journal=Soviet Physics Uspekhi |volume=3 |pages=798–809|doi=10.1070/PU1961v003n05ABEH005812}}</ref>。

反粒子带有的电荷与对应粒子带有的电荷，电量相同，电性相异。夸克带有非整数电荷，不是-e/3，就是2e/3；但是科学家从未观察到单独夸克的存在（这事实可以用[[渐近自由]] （{{lang|en|Asymptotic （Asymptotic freedom}} ）的理论来解释）。

[[电荷宇称时间对称]] （{{lang|en|CPT（CPT-symmetry}} ）对于粒子和反粒子的相对特性设下了强烈的约束。因此，可以严格地测试这理论。例如，[[质子]]和[[反质子]]的电荷的总和必须正好等于零。这全等式的精确度已经作实验测试至10⁸分之一。使用[[潘宁阱]] （{{lang|en|Penning （Penning trap}} ）来囚禁反质子，质子和反质子的[[电荷质量比]]相等性质的精确度也被测试至6×10⁹分之一<ref>{{citation|author=G. Gabrielse|year=2006|title=Antiproton mass measurements|journal=International Journal of Mass Spectrometry|volume=251 |issue=2–3 |pages=273–280|doi=10.1016/j.ijms.2006.02.013}}</ref>。

* [[摩擦起电效应]] （{{lang|en|triboelectric effect}}）