早在公元前600年,人们就发现用毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛等轻小物体.当物体具有这种吸引轻小物体的特征时,我们说物体带了电.大量的实验表明,电荷有两种,美国科学家富兰克林(Benjamin Franklin)首先以正、负电荷的名称来区分两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,这种命名法一直延续至今.
由近代原子理论可知,一切宏观物体都是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子内部有一个带正电的原子核,周围是一些带负电的电子围绕原子核运动.一般情况下,核外电子数与核内正电荷数相同,整个原子呈电中性.但在一定外因作用下(例如物体互相摩擦时),物体得到或失去一定数量的电子,使得物体的电子总数和正电荷总数不再相等,物体就呈现出电性.若是电子过多,物体带负电;若是电子不足,物体则带正电.
带电体所带电荷的多少叫电量,物体所带总电量为其所带正负电量的代数和.电量用Q或q表示,在国际单位制中,电量的单位为库仑,符号为C.实验表明,物体所带的电量不能连续变化,总是一个基本单元的整数倍,电荷量值的这种非连续性称为电荷的量子化.1897年,J.J汤姆逊(J.J.Thomson)发现电子,它是目前实验观测到的具有最小静止质量、带有最小负电荷的粒子,其所带电量的值为
任何带电体或其他微观粒子所带电量只能是电子电量e的整数倍
e称为基本电荷或元电荷.由于e的值非常小,在研究宏观物体的电现象时,仍可认为电荷是连续分布的.
实验表明,在一个与外界没有电荷交换的系统中,对任何物理过程,电荷不会创生也不会消失,只能从一个物体转移到另一个物体上,或从物体的某一部分转移到另一部分,即一个孤立系统的总电量是保持不变的,这就是电荷守恒定律.近代科学实验表明,电荷守恒定律与能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律一样,是自然界的基本定律之一,它不仅在宏观过程中成立,而且被一切微观过程所遵守.
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