电荷是物质中自然产生的一种物理属性。带有电荷的物体以特定的方式与其他带电的物体相互作用,经历一种吸引力或排斥力。这种力的性质由物体所拥有的电荷类型决定,即正电荷或负电荷。反过来,这在亚原子尺度上由称为质子和电子的粒子决定。
所有物质都是由原子组成的,原子由原子核--由质子和中子组成的团块,这是两种类型的粒子--和围绕原子核运行的粒子,称为电子。原子中质子和电子之间的吸引力有助于将原子固定在一起。带负电的电子和带正电的质子相互吸引。中子没有电荷。
原子中的质子和电子是相等的,所以它们相互平衡,形成一个零的净电荷。然而,通过与其他原子的相互作用,原子有可能失去或获得电子。当这种情况发生时,原子就变成了离子,即带有净正电荷或负电荷的原子。
比原来的元素形式有更多电子的离子带负电,而电子较少的离子则带正电。这种电荷使它们吸引或排斥其他带电粒子。当一个正离子和一个负离子被吸引并相互结合时,就会形成化学化合物。例如,带正电的钠离子(缺少一个电子)与带负电的氯离子(有一个额外的电子)形成离子键,从而形成中性分子氯化钠,也被称为食盐。
电荷引起的吸引力和排斥力可以用来产生电流,或电荷流,而能够传输电流的材料被称为导体。金属通常被用作导体,因为它们的原子排列允许电子在原子之间自由传递。当一根金属线的一端连接着一个带正电的终端,另一端连接着一个带负电的终端时,电荷会产生一个电场。电子向正电荷迁移,产生电流。
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