第一節 電流
一、電荷
物質的一種特性。帶有電荷的物體彼此之間具 有靜電的作用力。
電荷分為 和 兩類，異性之電荷 ，同性 之電荷 。電荷的單位為庫侖 (C)。電子的電 荷為 庫侖；質子的電荷為 庫侖。
二、導電體、導體
導體:在這些物質內部有些 的電荷，因 此可形成 。一般來說，金屬 (例如銅、鐵、
金等) 中帶有大量 ，是很好的導體。
此外， 在溶液中可以自由流動，亦能導電。
此稱為 。
絕緣體：電子不能在原子間自由移動的物質，
稱為絕緣體。
三、靜電發生的原因 ：
靜電發生的原因大致上可分下列五個項目：接 觸、剝離、摩擦、衝撞、破壞。
四、靜電現象：
靜電現象可分為力學現象、放電現象、誘導現 象等三大種類。
五、目前代表性的防止靜電產生之方法：
人體方面預防對策：將人體的靜電維持在０電 位，便可防止人體產生靜電放電，如導電服、
導電環等。環境方面的預防對策：如使用導電 性地板、靜電毯等方法。
六、電量
定義： 的多寡稱為電量。
電量的單位有兩種：(1)基本電荷 和 (2)庫倫。
六、電量
(1)基本電荷：帶電體所帶的電量的最小單位，
也就是一個電子所帶的電量，稱為1基本電荷，
以 來表示之。任何帶電體所攜帶電量都是電 子電量e的 倍。
(2)庫倫(Coulomb 簡記為C)：此單位比基本電 荷大很多。
1庫倫約等於 個電子的總電量;
1莫耳電子所帶電量約等於 庫倫。
七、靜電感應----帶電體之間的交互作用
電荷種類可分成 電荷與 電荷。
物體可以經由摩擦起電而呈帶電狀態。
同性電互相 ，異性電互相 。
科學家 (Charles Augustin de Coulomb
1736-1806)發現：兩帶電體之間的作用力大小 與：(1)各自攜帶電荷的 ，(2)彼此間的
有關。所攜帶電荷越多，作用力越 ;距離越 遠，作用力越 (如圖１)。 庫侖定律:靜電力 大小與電量相乘乘積成 比，與相隔距離平方 成 比。
兩帶電體之間的作用力同時存在。
兩帶電體之間的作用力大小 ，方向 ，作用 在同一直線上，但是作用在 (相同或不同) 物體上，所以不能互相抵消。
靜電感應
定義：
靜電：不能在原子間自由移動，只能停留在局部 範圍的電荷(正電荷或負電荷)，稱為靜電。
靜電感應：當一個帶電體接近(不接觸)金屬塊時，
由於同種電相斥，異種電相吸的性質，使金屬塊 靠近帶電體的一端感應產生異性電荷，同性電荷 則被推到遠端的現象，稱為靜電感應。
由靜電感應所得的感應電荷，必為同時產生，且 正負電量相等。
當帶電體離開時，金屬塊上分離的電荷將恢復成不 帶電狀態，如圖（２）。
電中性：物體內含有相同數目的 和 ，因 此含有等量的正電和負電，此物體將呈現電中 性，或稱為不帶電。
八、感應起電
定義：利用 的作用，讓金屬導體上的 分離，再移走或導入 ，使金屬導體帶電的 方法，稱為感應起電。
感應起電，導體所帶的電性與帶電體相 。
步驟：金屬感應起電示意圖，如圖（３）
補充說明
靜電感應的現象的確也會發生在非導體（絕緣 體），不過導體與絕緣體的靜電感應現象不太 一樣。（如下圖）
導體通常具有自由電子，也就是比較「鬆動」
的電子，可以在物體的表面移動，不被束縛在 原子內。因此當感應起電時，電子會被吸引
（或排斥）到整個物體的一端。
絕緣體剛好相反。絕緣體的電子被緊緊束縛在 原子內部，不能離開原子四處「趴趴走」。但 是，電荷卻還是具有某個程度的活動能力，可 以在不離開原子的前提下，稍微被帶電物質吸 引或排斥，使得物體被「極化」，略帶有電性。
因此摩擦後的塑膠尺靠近小紙片時，使小紙片 內的分子「極化」，再加上紙片很輕，因此同 性相吸，塑膠片便能將小紙片吸起。
九、雷電與避雷針
雷電原因
當大氣極端不穩定的時候，濕熱的空氣會引起 強烈的 氣流，形成積雨雲。積雨雲內的冰 雹、雪晶和水滴彼此會發生碰撞，並因為種種 複雜的物理與化學過程而造成粒子帶電的現象。
較小的粒子通常會帶 電，並且會被強烈的上 升氣流帶到雲的 方；較大的粒子則是帶負電，
並且能抗拒上升氣流的托力而沉聚在雲的底部。
於是造成了雲的上方為 電區，下方為 電區 的現象，而地面也被雲底感應成正電，形成了 雲內、雲底與地面間、雲和雲之間、雲和空氣 間的幾種不同的電場。
當雲內或雲與地面之間的電場強度超過了 的負荷，就會造成 現象，這就是
雷鳴則是閃電發生時所造成的劇烈聲響
雷電的危害和預防
尖端放電與避雷針
在強電場作用下，如尖銳、細小的頂端，彎曲 很厲害處附近，電場強度劇增，致使這裡空氣 被電離而產生氣體放電現象，稱為電暈放電。
而尖端放電為 電暈放電的一種，專指尖端附近 空氣電離而產生氣體放電的現象。
當雷雨雲過境時，雲的中下部是強大 電荷中 心，雲下的下面是 電荷中心，於是在雲與地 面間形成強電場。在地面凸出物如建筑物尖頂、
樹木、山頂草、林木、岩石等尖端附近，這裡 電場強度極大，空氣發生電離，因而形成從地 表向大氣的尖端放電。
避雷針是一根聳立在建築物頂上的 (接閃 器)與 和 等三部分組成的防雷裝 置。
它的作用是使可能會襲擊建築物的閃電吸引到 它上面，再進入地 裡，借以保護建築物。避雷 針的尖端放電，中和了雷雨云中積累的電荷，
起到了消除電的作用。但近年來通過尖端放電 電量計算，它遠不能中和所有電荷。
人的閃電防護
雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應當遵從 四條原則。
人體應盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被 閃電直接擊中。
人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步 電壓”造成傷害。所謂跨步電壓是雷擊點附近，
兩點間很大的電位差，若人的兩腳分得很開，
分別接觸相距遠的兩點，則兩腳間便形成較大 的電位差，有強電流通過人體使人受傷害。
不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體 附近，不可手持金屬體高舉頭頂。
不要進水中，因水體導電好，易遭雷擊。
總之，應當到較低處，雙腳合攏地站立或蹲下，
以減少遭遇雷的機會。
雷電期間在室內者，不要靠近窗戶、盡可能遠 離電燈、電話、室外天線的引線等﹔在沒有避 雷裝置的建築物內，應避免接觸煙囪、自來水 管、暖氣管道、鋼柱等。
