真空中的静电场与电场强度#

1. 电荷的量子化#

任何带电体所带电荷只能是电子电荷−e的整数倍：

q=±ne(n=1,2,3⋯)

• 电荷的量子化：电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的性质，叫做电荷的量子化；
• 元电荷（电荷的量子）：电子电荷的绝对值e称为元电荷，或称为电荷的量子；
• 元电荷近似值：e=1.602×10−19 C

2. 电荷守恒定律#

不管系统中的电荷如何迁移，系统的电荷的代数和保持不变，这就是电荷守恒定律。

1. 点电荷#

点电荷是一个抽象的物理模型：当两带电体本身的线度d远小于问题中所涉及的距离r（即 d≪r）时，带电体就可近似当成 “点电荷”。

2. 库仑定律#

在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电荷的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

电荷q2受到电荷q1的作用力F的矢量表达式为：

$\vec{F} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \frac{q_1 q_2}{r^2} \vec{e}_r$

其中：

• ε0=8.85×10−12 F/m，称为真空电容率（真空介电常量）；
• er 是从q1指向q2的单位矢量，用于确定力的方向。

1. 电场#

电场是电荷周围存在的特殊物质，具有两个核心性质：

1. 处于静电场中的电荷会受到电场力的作用；
2. 当电荷在电场中运动时，电场力会对电荷做功。

2. 电场强度#