质子的库仑电荷是多少？

质子在库仑中的电荷

质子的电荷量等于电子的电荷量，但符号相反。质子带+1.610^-19库仑（C）的电荷，而电子带-1.610^-19库仑（C）的电荷。

库仑定律中的电荷

• 电荷有两种类型：正电荷和负电荷。
• 异性电荷相吸引，同性电荷相排斥。
• 此外，当质子数量多于电子数量时，表现为正电荷；当电子数量多于质子数量时，表现为负电荷。
• 电荷是量子化的，这意味着它以基本电荷e的整数倍的形式存在。
• 电荷守恒

质子含义

质子是一种稳定的亚原子粒子，符号为p、H⁺或1H⁺，电荷为+1 e（基本电荷）。它的质量比中子小得多，比电子大1836倍（质子-电子质量比）。质子和中子都约重一个原子质量单位，它们合称为“核子”（存在于原子核中的粒子）。

每个原子的原子核中都存在一定数量的质子。它们为原子中的电子提供主要的电吸引力和束缚力。区分一个元素与其他元素的，是该元素的原子序数，即其原子核中的质子数量（用Z表示）。由于每种元素都有特定的质子数，因此每种元素都有不同的原子序数，这决定了原子中电子的数量，进而决定了元素的化学性质。质子是希腊语中“第一”的意思，于1920年由欧内斯特·卢瑟福命名为氢原子核。卢瑟福此前已证明，原子碰撞可以分离出氮原子核和氢原子核，而氢核被认为是质量最小的原子核。由于质子是氮及所有其他较重原子核的基本构成部分，因此质子有资格被称为基本粒子。

根据卢瑟福的说法，这些电子应该围绕一个带正电的原子核运动。在进一步的实验中，他发现原子核中包含一个质子，这是一个带微弱正电荷的粒子。还有第三种亚原子成分，称为中子。

质子的性质

• 质子和电子的相反电荷导致它们相互吸引。两个质子相互排斥，因为同种电荷相互排斥。正如两个电子相互排斥一样，质子和电子也相互吸引。
• 质子是一种稳定的粒子，不会衰变成其他粒子。根据一些大统一理论（GUTs），质子预计在10³¹到10³⁶年后才会衰变。
• 自由质子非常普遍，当有足够的能量将质子与电子分离时，它们经常出现。等离子体中存在自由质子。质子约占宇宙射线的90%。
• 质子、电子和反中微子是在不稳定的自由中子放射性衰变过程中产生的。

质子的历史

长期以来，人们一直认为一个类似于氢的粒子可以构成其他原子。早在1815年，威廉·普劳特就提出所有分子都由氢原子（他称之为“protyles”）构成。然而，随着原子量测量精度的提高，这一理论后来被否定了。

1886年，尤金·戈尔德斯坦首次发现了被称为阳极射线的辉光放电，并证明它们包含由气体形成的带正电荷的原子（离子）。与J. J. 汤姆逊发现的负电子不同，这些粒子无法通过单个粒子区分，因为它们与来自不同气体的粒子的荷质比（q/m）不同。根据1898年威廉·温的分类，带电气体中荷质比最大的粒子是氢离子。在欧内斯特·卢瑟福于1911年发现原子核后，安东尼乌斯·范登布罗克提出，每种元素的周期表位置（原子序数）与其核电荷相对应。1913年，亨利·莫斯利通过X射线光谱实验证明了这一点。

卢瑟福在1917年（在其1919年和1925年发表的实验中）证明，氢原子核存在于其他原子核中，这一发现通常被称为质子的发现。这些研究始于卢瑟福用α粒子轰击空气（主要是氮气）时，他的闪烁探测器产生了典型氢核的迹象。在进行实验后，卢瑟福将链式反应与大气中的氮联系起来，并发现当α粒子添加到纯氮气中时，反应会增强。1919年，卢瑟福错误地假设α粒子基本上是从氮中剥离了一个质子，将其转化为碳。

1925年，卢瑟福在查看了布莱克特的云室照片后，发现α粒子被吸收了。α粒子被捕获后，会释放出氢原子核，生成重氧而不是碳，从而增加原子核的原子序数Z而不是减少它。¹⁴N +α= ¹⁷O + p是第一个被观察到的核反应。起初，卢瑟福误将公式中的“p”认为是氢离子或H⁺。

根据您的观点，质子的“发现”可以归因于1919年（在实验中观察到它来自非氢源时）或1920年（当它被确定并假设为基本粒子时）。

普劳特认为氢是所有其他元素的基本单位的理论影响了卢瑟福，他知道氢的简单性和轻质性。卢瑟福给氢原子核H⁺起了一个特定的名字，因为他认为质量最小的元素氢只有一个这样的粒子。然而，后来发现氢原子核可以在其他原子核中作为基本粒子找到。他从希腊语“第一”的中性单数形式中获得灵感，将这个新的基本核成分命名为质子。卢瑟福还受到了普劳特使用“protyle”一词的影响。1920年8月24日，在“英国科学促进协会”卡迪夫会议上，卢瑟福发表了演讲。为了区分带正电的氢原子核和中性的氢原子，奥利弗·洛奇要求他在会议上提出一个新的名字。质子（proton）和普劳顿（prouton，以普劳特命名）是他早期的建议。继普劳特的“protyle”一词之后，卢瑟福建议将氢原子核命名为“proton”，会议采纳了这个名字。在科学文献中，“proton”一词首次出现在1920年。

库仑含义

库仑（C）是国际单位制（SI）认可的常用电荷单位。1安培（A）电流在一秒钟内能够传输的电量称为通量（s）。以电荷量而言，1库仑大约相当于6.24 x 10¹⁸个质子或电子。这涉及6.24 quintillion个粒子。

根据SI标准，“库仑”是一个导出单位，这意味着它是使用7个基本单位中的任何一个创建的，在本例中是安培和秒。在2018年之前，导出单位是根据基本单位构建的，这些单位是SI标准的基础。现在，标准基于七个定义常数，所有基本单位和导出单位都可以从中形成。尽管如此，由于基本单位和导出单位的成熟度很高，它们在SI标准中得到了保留。

基本电荷，即单个电子或质子携带的电荷，是七个基本常数之一。基本电荷（e）为1.602176634 × 10^-19 C。质子和电子都具有相同的电荷水平。电子带负电，而质子带正电。这意味着基本电荷可以是正的（+e）或负的（-e）。

该标准通过将基本电荷固定为1.602176634 × 10^-19 C，来确定构成1 C电荷的电子、质子的精确数量。要计算该数量，请使用以下公式：

Q = n ⋅ e

字母Q和n分别表示质子或电子的数量和电荷的库仑数。通过将方程两边除以e，可以估算出库仑中粒子的数量。

Q = n ⋅ e

Q / e = (n ⋅ e) / e

n = Q / e （在Q / e = n反转后）

n = 1 C / (1.602176634 × 10^-19 C)

n = 6.24150907 × 10¹⁸ C

由于目标是确定一个库仑由多少粒子组成，因此在第四行中使用1 C代替Q，并使用基本电荷常数代替e。根据此计算，1 C的电荷约为6.24 × 10¹⁸个粒子，如下所示。

6,241,509,070,000,000,000