基本電荷
基本電荷 (Elementary charge)
國立臺灣大學物理學系 簡裕峰
電荷,指的是物體的帶電量。而基本電荷指的是電荷的最小單位,意即所有的電荷都是基本電荷的整數倍。現今基本電荷的定義是一個質子或電子所帶的電荷量,符號為 $$e$$,大小是 $$1.602\times 10^{-19}$$ 庫倫 (C)。電荷是一種物體的基本性質,如同質量是物體的基本性質一樣,電荷不是粒子,電子和質子才是粒子。
電荷與電量、庫倫定律、電場與電力線、電位能、電位、電位差、電容
介電質(Dielectrics)
加州大學柏克萊分校物理系 2012 盧奕銓
物質大致可以分為兩類:「導體」與「絕緣體」,而絕緣體又稱為介電質。在導體內,每顆原子的外層電子可以任意移動,所以無法明確區分哪顆電子屬於哪顆原子。若將導體放在外加電場中,導體內的自由電子會逆著電場一路被推擠到導體表面,產生屏蔽效應;然而對介電質而言,電子被原子核束縛的很緊,加了電場之後,電子雖然也想逆著電場方向移動,但卻只能在自己所屬的原子附近做小幅度位移。雖然運動幅度不大,但每顆原子因為正負電荷分離,而形成許多「電偶極矩」,我們稱這種現象為「介電質的極化」。這些電偶極矩也會產生電場,在介電質內部,電偶極產生的電場和外加電場相反,所以也有些微的屏蔽效應;而在介電質外,靠近被極化物質的兩極處,電偶極產生的電場和外加電場方向大致相同。所以當極化現象發生後,介電質內外的電場其實是「外加電場」和「電偶極產生的電場」的向量和。
霍爾效應 (Hall effect)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯
霍爾效應(Hall effect) 在 1879 年由 Edwin Hall 發現,其是指將一固體導體(假設固體為一長方體,長邊沿著 \(x\) 軸方向、寬沿著 \(z\) 軸方向且寬度為 \(w\)、高沿 \(y\) 軸方向且寬度為 \(d\),較好分析)通電流,並放置於磁場中,而在導體表面產生電位差的情形,原因很簡單,若導體之電流方向為 \(x\),外加磁場方向為 \(z\),則不論導體中的非束縛電荷帶正電或負電,根據勞倫茲力 \(F=q(E+v\times B)\),都會往 \(-y\) 的方向漂移而產生電位差,此電位差稱為霍爾電壓(Hall voltage),而霍爾電壓,可根據勞倫茲力,計算其電、磁力平衡得到,其推導如下: