电荷守恒定律

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电荷守恒定律（law of conservation of electric charge）是一种关于电荷的守恒定律。电荷守恒定律有两种版本，“弱版电荷守恒定律”（又称为“全域电荷守恒定律”）与“强版电荷守恒定律”（又称为“局域电荷守恒定律”）。弱版电荷守恒定律表明，整个宇宙的 总电荷量保持不变，不会随着时间的演进而改变。注意到这定律并没有禁止，在宇宙这端的某电荷突然不见，而在宇宙那端突然出现。强版电荷守恒定律明确地禁止 这种可能。强版电荷守恒定律表明，在任意空间区域内电荷量的变化，等于流入这区域的电荷量减去流出这区域的电荷量。对于在区域内部的电荷与流入流出这区域 的电荷，这些电荷的会计关系就是电荷守恒。

目录

概念

电荷守恒定律是物理学的基本定律之一 。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化 ，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。 电荷的多少称为电荷量，常简称为电量，故电荷守恒定律又称电量守恒定律。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，用字母Q表示，单位为C。通常正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。

历史

美国科学家与政治家富兰克林于1747年与朋友通信： 在这里与欧洲，科学家已经发现，并且证实，电火是一种真实的元素或物质种类，不是因摩擦而产生，而是只能从搜集获得。 ——本杰明·富兰克林 学术界归功富兰克林为这定律的创建者。“富兰克林电荷守恒定律”表明，在任何绝缘系统内，总电荷量不变。

原则

守恒定律建立于一个基础原则，即电荷不能独自生成与湮灭。假设带正电粒子接触到带负电粒子，两个粒子带有电量相同，则因为这接触动作，两个粒子会变为中性，这物理行为是合理与被允许的。一个中子，也可以因贝塔衰变，生成带正电的质子、带负电的电子与中性的反中微子。但是，任何粒子，不可能独自地改变电荷量。物理学明确地禁止这种物理行为。更仔细地说，像电子、质子一类的亚原子粒子会带有电荷，而这些亚原子粒子可以被生成或湮灭。在粒子物理学里，电荷守恒意味着，在那些生成带电粒子的基本粒子反应里，虽然会有带正电粒子或带负电粒子生成，在反应前与反应后，总电荷量不会改变；同样地，在那些湮灭带电粒子的基本粒子反应里，虽然会有带正电粒子或带负电粒子湮灭，在反应前与反应后，总电荷量绝不会改变。