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作為名詞，電有兩種不同的含義。其一，是電流。比如，當我們觸碰了裸露的電線時，就會被電流擊傷。其二，是電力，又稱庫倫力。比如，當兩個不同電極的磁鐵🧲相遇時，它們會彼此相互吸引。

如果是電流的話，那麼顧名思義，電流是電子的移動。類似於水流和氣流，電流也同樣應該屬於物質的範疇。只是，它們並不是獨立的新生物質，而僅只是已知物質的集體運動。

然而，如果是電力的話，那麼其和引力一樣，都只是由於兩個物質的存在，引起了物理背景的不對稱，從而產生出了相互的作用力。與萬有引力不同的是，電力引起物理背景不對稱的方式是不同的。

引力是由於物質的熱輻射☢️，使空間形成了熱的梯度分佈；而電力則是由於基本粒子的自旋，使空間產生了矢量的旋度分佈。

為了理解作為物理背景的空間不對稱，會產生力的作用，我們可以以水為例，來進行類比，以獲得啟發。

雖然，從表面上看，水是連續的液體；然而，實際上，水是由無數個離散的水分子構成的。所以，水是一個不連續的物理背景，是一個由水分子構成的空間。

如果水是完全對稱的，就是我們通常所說的靜止狀態，那麼此時水分子對水中物體的無規碰撞💥是完全對稱的。於是，該物體受到水分子的合力等於零，從而會在原地靜止不動。

然而，如果因為某種原因，水分子對某物體的碰撞是不對稱的，則該物體受到水分子碰撞的合力就會大於零，從而表現為該物體受到了水的作用力。

比如，兩艘同向行駛的船隻🚢，會使它們之間的水分子也同向移動，形成了平行的水流。這導致了水分子對船的碰撞不再對稱。在船的內側，因為水分子的平行移動，而減少了水分子對船的橫向碰撞。於是，由於船的內外側水分子碰撞的差異，導致了水對船的壓力差，表現為兩個同向行駛的船隻產生了相互的吸引力。

又比如，當兩個人在漩渦🌀中漂浮時，他們也會感受到水分子的不對稱碰撞，使兩人相互接近，也表現為他們彼此之間的相互吸引力。

電力和萬有引力也是如此，它們都是由空間粒子對物體的不對稱碰撞所形成的。只是，對物體產生不對稱碰撞的粒子，由水分子改為不可再分的最小粒子，即改為由普朗克常數h定義的量子。

而且，正是由於量子的細小，使量子空間成為我們宇宙的最為基本的物理背景。於是，宇宙中的所有物體都不可避免地會受到量子空間的影響與束縛。

綜上所述，電力的本質是基本粒子的自旋引起量子空間不對稱碰撞的結果。如果兩個基本粒子進行同軸同向旋轉，就表現為吸力；反之，則表現為斥力。

從這個意義上來說，電力僅只是物質的屬性，而不是物質的本身。因此，如果電是指電力的話，那麼電並不是獨立的物質，其僅只是量子空間的不對稱所賦予物質運動的屬性與現象。

淡漠乾坤

電是什麼？要回答這個問題，要從電學的發展史講起。

我曾經給學生們講解電學發展史，不下百次，這裡再簡單的講講吧！

01

最早的電現象

最早的電，其實說的是一種現象。

其一，是閃電；其二，是摩擦起電。

其中摩擦起電的現象，在我國春秋戰國時代的《墨經》中就有記載，說木棒摩擦之後，可以吸起麥糠。

在西方要晚一點，公元500年左右，發現琥珀摩擦可以吸引灰塵、羽毛等。

所以，中學物理書上有這樣一句話：帶電體可以吸引輕小物體，是一個必考的考點。

當然，為什麼可以吸引呢？這是一種靜電感應現象，具體不多講了。

02

正負電的命名

由於閃電太強，而摩擦起電太弱，所以對電學的研究，一直無法進行。

直到萊頓瓶和伏打電堆的發明，才讓我們有了儲存電的裝置。

更值得一提的是美國著名人物，開國元勳之一的本傑明·富蘭克林，在一個雷雨交加的夜晚，放飛了一個帶著金屬線的風箏。幸運的他竟然沒有被電死，還把天上的閃電引了下來，儲存在了一個萊頓瓶裡。

富蘭克林拿這個瓶子做實驗，發現和地上的摩擦產生的電是一樣的性質。

從而，再次證明了天上的電和地上的電是一種東西。

之前證明這個的，還是牛頓——證明了天上的物體和地上的物體都滿足萬有引力定律。

而且，富蘭克林還發現，電有兩種。

我們現在所說的正、負電，最早就是富蘭克林命名的。

而且，富蘭克林還被印在了美鈔上：

03

之後的發展

19世紀之後，人類對電學的研究越來越深入。特別是電流、電路、電磁場的研究，各種電學定律被發現，一步一步，驚喜連連。

但是令人驚奇的是，直到19世紀末的1897年，人類才發現有電子這種東西存在！

也就是說，什麼歐姆定律、焦耳定律、基爾霍夫原理、電磁感應都是在不知道電子存在的情況下發現的！如果你懂得的話，一定會像我一樣，不得不感嘆科學的神奇！

04

基本粒子的發現

隨這電子的發現和原子的核式結構的發現，以及後來中子的發現，讓我們對物質結構越來越瞭解，對“電”，也越來越瞭解。

電，其實是一種屬性，一種基本粒子的基本屬性——就如同質量一樣，是一種最最基本的屬性。

最簡單的例子，電子帶負電，質子帶正電，中子不帶電。

電這種屬性，通過電磁場來相互作用。

後來和弱相互作用力統一在了一起，稱為弱電相互作用。

所以結論出來了，電是物質麼？並不是，但電場是物質。

宇宙物理學

答：電本身不是物質，而是電荷定向移動形成的一種現象，準確的叫做“電流”。

自由電荷在導體中定向移動形成電流；物質由原子組成，原子又由原子核與核外電子組成，然後最外層的核外電子很容易脫離原子核的束縛，形成自由電子。

自由電子帶一個單位的負電荷，當我們在導體兩端加上電場時，導體中大量的自由電子就會產生定向移動，定向移動的速度大約是每秒幾微米到幾釐米；但是電場在導體中建立的速度是光速，所以電流的傳播速度是光速。

由於當初定義正電荷的移動速度為電流方向，所以造成在導體中，自由電子定向移動的反方向，才是此段電流的方向；如果在化學溶液當中，就有可能是帶正電荷的離子定向移動形成電流，此時離子的移動方向就是電流方向。

電流大小的定義：單位時間內，通過導體橫截面的電荷量，公式為I=Q/t。

在純電阻電路當中，電流還滿足歐姆定律I=U/R，但是歐姆定律本質上是經驗公式，由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆在十九世紀初，根據實驗結果總結而來；歐姆定律並不適用於氣體導電、半導體導電以及超導電路當中。

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艾伯史密斯

電到底是什麼？是一種物質嗎？

這確實是一個比較搞腦子的問題，電是一種看不見卻摸得著的“東西”，想必各位都有被電的經歷，即使沒有被市電電過，也肯定被靜電打過，那這種到是屬於物質還是現象呢？

也許各位從書本上第一次認識電應該來自於富蘭克林放風箏的故事，當然這引入的閃電，電壓極高，放電產生的能量極大，也算是富蘭克林命比較大，要不然咱也不會聽他的科學故事了，而是要檢討他的事故教訓！

一、電流

電流的本質是自由電子的移動，自由電子為什麼會移動呢？這當然是電壓差所致，這個我們下文再說，我們先來說說自由電子的問題，如上圖中，既然是電子，那麼在原子核周圍運動著的都是電子，為何有的容易成為自由電子流動的導體，而有的電子則無法流動而成為絕緣體呢？

導體：導體原子的最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛成為自由電子，在電壓差的作用下流動而成為電流

絕緣體：絕緣體中的電子都被原子核束縛住難以成為自由電子，或者自由電子極少，因此難以形成電流而成為絕緣體！

導體和絕緣體之間沒有明顯的界限，只是在於容易脫離原子核束縛的自由電子多少而已，並且可可能會受到外界的影響而改變自身的屬性！

二、電壓

電壓是自由電子運動從而使導線內部的電子與電子相互排斥，產生了一連串的連鎖反應（這個連鎖反應的速度為光速），而這種反應在電路中傳播最後產生了電壓。需要注意一下的是有電流必定會有電壓，而有電壓則不一定有電流，因為在開路狀態下仍然會產生電壓，此時的電壓就是開路電壓！

那麼回到標題，從上文的敘述中我們可以瞭解到電是一種自由電子運動引起一種現象！它不是物質，但引起這種現象本質是自由電子的運動，自由電子屬於物質！

星辰大海路上的種花家

電的意思有很多種，可以指電荷，也可以說電流。但其本質還是電荷，所以電也可以認為是物質的一種屬性，但卻不是物質。

電子帶負電荷，質子帶正電荷，中子不帶電荷。科學家們發現電也有很長的歷史，最早的時候人們發現自然界的一些放電現象，比如閃電、一些能夠放電的魚、摩擦起電等等。最初人們只是知道這些現象，但這些現象背後的原因人們並不知道。甚至有些人把電和磁還混為一談，因為電也具有吸引力，和磁很像。不過磁不需要摩擦就可以吸引物質，而且吸引的物質都是些鐵基金屬。而電則什麼物質都可以吸引，因此人們直覺上認為電和磁不一樣。

後來人們逐漸形成了電的概念，意識到閃電、摩擦起電等等現象都是電造成的，本質一樣。後來，電子、質子、電磁感應等重大物理學發現使得人們更加深刻地認識到了電的本質。原來不管任何電現象，都是電子和質子參與形成的。而電是質子和電子的一種特殊屬性，磁也是電產生的。就像是人分為男人和女人一樣，電也分為正負，同種電荷相互排斥，異種相互吸引。

至於為何電子會帶電荷，就像問光速為何不變一樣。電子生來就帶電，生來就具有和質子相反的這種屬性，而且這兩種屬性相互作用，會產生各種神奇的相互作用。而人們只是把這種屬性叫做電荷，它們直接的相互作用叫做電現象。

科學探秘頻道

電是物體內的電子的一種擾動，甚至你可以理解為電子的波動，如果你還是不能理解，繼續看：

物體是由原子構成的，每個原子的核外都有數量不等的電子繞核轉動。每個原子的核外電子是確定的，不多不少時則不帶電。

這樣比喻吧，每個原子相當於一個人，每個人手裡都有兩個蘋果，相當於每個原子都有兩個電子，然後一大群人聚集在一起構成人群，就相當於原子聚集在一起，構成一個物體。

一般情況下，每個人都拿著兩個蘋果相安無事，即相當於電子都有兩個電子，物體沒有電。

現在，突然從外面來了個人，搶走了人群中的一個人的兩個平果，這個人因為沒了平果，這個人就從身邊的人去搶蘋果，被身邊的人搶走蘋果的人又從身邊的人搶走蘋果，不斷持續搶奪蘋果行為，形成搶蘋果的傳遞擾動。

同樣，當物體內的一個原子被外界搶走了電子，這個原子有了電，有了電的原子就有能力去搶附近原子的電子，被搶走了原子的電子又去搶附近原子的電子，一直傳遞下去，只要保持電子缺失狀態，就形成電流。

任何失去電子的原子，都有向外搶奪電子的能力，就叫帶電。有些原子守護電子的能力很強，缺失電子的原子無法搶走它的電子，這種物體就是絕緣體，反之，很容易被搶走電子的物體就是導體。

這種缺失電子的原子叫帶正電，還有一種情況，就是本來只有兩個電子的原子因為某種情況多搶了一個電子，這個原子就是帶負電 。

這個多餘的電子同樣會被附近的原子搶走，同樣會發生附近的再搶奪附近的擾動，只要保持電子始終多餘，搶奪電子的行為就不會停止，這也會形成電流。

電源的原理很簡單，一邊是缺失電子狀態，一邊是多餘電子狀態，沒有連接兩端時，電源兩端各自保持帶電狀態。

當連接後，電源缺電子的一端從導體一端搶電子，導體因缺失了電子不斷傳導，最後到達電源的多電子端搶奪電子補充，形成了閉合電路，因為中間多了個用電器，不斷消耗能量，電源兩端的電子不斷平衡，失去電性，即電源沒電。

所以，電是原子搶奪電子的一種擾動波態，電能就是這種電子的能量波。

華龍新觀點

電是一種自然現象，是指電荷運動所帶來的現象，正如風是由空氣流動引起的一種自然現象一樣，它不屬於物質！

自然界的閃電就是電的一種現象。電是像電子和質子這樣的亞原子粒子之間產生的排斥力和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電子運動現象有兩種：我們把缺少電子的原子說為帶正電荷，有多餘電子的原子說為帶負電荷。

電是個一般術語，是靜止或移動的電荷所產生的物理現象。在大自然裡，電的機制給出了很多眾所熟知的效應，例如閃電、摩擦起電、靜電感應、電磁感應等等。

用於科學領域，電這個術語的意思顯得相當模糊。必須使用更明確的術語來區分各種各樣不同的概念。

電荷：某些亞原子粒子的內涵性質。這性質決定了它們彼此之間的電磁作用。帶電荷的物質會被外電磁場影響，同時，也會產生電磁場。

電流：帶電粒子的定向移動，通常以安培為度量單位。

電場：由電荷產生的一種影響。附近的其它電荷會因這影響而感受到電場力。

電勢：單位電荷在靜電場的某一位置所擁有的電勢能，通常以伏特為度量單位。

電磁作用：電磁場與靜止或運動中的電荷之間的一種基本相互作用。

眼科餘建洪

電到底是什麼，比較複雜，要在“電·磁·場·波·能·荷·力”概念群裡理解。搞清了電的本質，就意味著可以搞清其它幾個概念。

雖然不同的語境有不同的定義，但是就本質機制而言，電的定義是唯一的。

以下先給出電在三個語境下的定義與意思，然後再探討電的物質性。

基於語義學，電的定義與意思

語義學認為，詞語與術語的意思，取決於特定的語境，即歷史背景、交互場合、環境條件等諸多因素。因此，基於語義學，

電是“電磁感應現象或電現象、電場或電磁場、電流或電壓、電子或電荷”的簡稱。

限於篇幅，適當解釋這個定義，有四個要點：

(1) 電磁感應現象≡電現象。

電現象，涉及電磁感應，電磁感應都會涉及電荷的位移與偏轉，例如、電磁鐵行為、霍爾效應、反常霍爾效應。

磁現象，涉及電荷自旋，因自旋而有南北極與負壓差，因負壓差而有磁性、磁力、磁場。

(2) 電場≡電磁場≠磁場

點電荷是一個假想模型。點電荷的電場，只能通過另一個試驗電荷，通過電磁感應原理來測試。孤立電子因為自旋伴有南北極而有磁場但無電場。磁場與引力場源於電子的電偶極子。

(3) 電流必需閉合電路，而電壓則未必

電流不必是電子本體的流動，而是偏轉電子之間的推湧，很像多米諾骨牌效應。

(4) 電子電荷≡常電荷，核電荷=正電子

電荷源於粒子的自旋。電子電荷源於電子的光速自旋，正電子不是反向自旋而是顛倒南北極的電子。核電荷=質子=正電子+場介質。

基於電磁學，電的定義與意思

電磁學或電動力學是基於大量電磁實驗與生產實踐的成熟學科。基於電磁學，電的定義：

電是緣於電荷與電荷之間相對運動因為各自切割對方的磁力線所引起的電磁感應現象。

以下的解釋，有些是新視野的深度分析。

(1) 電子以光速自旋，伴有磁場與磁力線

電子自旋的向心力：F=m₀c²/r₀，對應電子的磁力與磁場，電子周圍分佈磁力線(引力線)。

(2) 基態切割沒有電，加速切割則產生電

原子內部的電子與核電荷之間相互切割不顯示電磁場，因為大量電荷分佈服從最小作用量法則而均衡分佈，此稱基態切割無電場。

但是，所有原子都會激發固有原子光譜的超精細結構，這意味著，電子的不同速度激發不同的電磁波頻率。

當有外加電壓(U)，電子就會加速偏轉，甚至逃離核電荷的束縛，電子磁力線就會加速切割核電荷磁力線，局部大量原子能級顯著高出，就有了電壓或電流：eU=½m₀v²=hf

注意：靜止電荷與靜電場是不存在的，電子總是高速繞核運動，原因是大量原子都很平凡。

基於場效應，電的定義與意思

場效應是指只要有實體的運動就會擠壓擾動真空場介質，場介質被激發電磁波。有定義：

電是原子裡的核外電子，因接受外加輻射能，而加速偏轉或脫離核束縛的場效應。

這裡，場效應機制，從根本上取代了電磁感應機制，解釋如下，

(1) 場效應的強度，取決於電子的切割速度

實體有原子，原子有亞原子，亞原子有電子，實體運動強度≡電子伴隨速度。

實體運動場效應：½mv²=(m/m₀)hc/λ

換成場效應強度：½m₀v²=hc/λ

(2) 動能傳播輻射能傳播

電可用“電能”來表徵。除了物質固有的自旋勢能(Ep=mc²)，其它所有能量，最終表述為電子動能與光子輻射能的倍率(n=m/m₀)。

電子加速偏轉，破壞電子與核電荷的制衡格局，原子被極化有電勢差，原子間的偏轉電子依次發生多米諾骨牌效應，產生電流。可見

(3) 電流，很像在導體內空間傳播的機械波。

機械波，是含有實量子激發聲波(聲學支)與場量子激發電磁波(光學支)的複合波。

空氣波，在空氣中傳播，是分子承載機械波與聲子(即光子)承載電磁波的複合波。

地震波，在地殼裡傳播，是礦物質承載機械波與聲子(場量子)承載電磁波的複合波。

電流，在導體裡傳播，是電子承載機械波與光子(場量子)承載電磁波的複合波。

設外加電源提供電子的偏轉速度為2αc，則其聲學支的瓶頸速度：v=2αc=4400km/s。

從eU=½m₀v²可見，電流的傳播速度平方(v²)與電源的加速電壓(U)成正比。

電，有時是物質，有時是物質的屬性

根據上面定義與意思，可以得出兩個結論

1. 如果，電特指電磁感應現象；那麼，電是物質的屬性。這些物質是電荷與真空場。

2. 若特指電流或電磁場，則電是複合介質，是電子(實介質)與光子(場介質)的混合介質。

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物理新視野

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大連富麗庭隕工周

電子的負電荷等於質子的正電荷，原子中電子的數量通常等於質子的數量。 當質子和電子之間的平衡力被外力破壞時，原子可能獲得或失去一個電子。當電子從原子中“丟失”時，這些電子的自由運動就構成了電流。

電流是大自然的基本組成部分，也是我們最廣泛使用的能源形式之一。我們從其他能源，如煤、天然氣、石油、核能和其他能源的轉換中獲得電力，這是一種二次能源。許多城鎮建在大壩旁邊(機械能的主要來源)，大壩水流轉動水輪機做功產生電流，通過變電站和輸電線路送到千家萬戶。

在100多年前開始發電之前，房子用煤油燈、蠟燭照明，房間燒柴或燒煤取暖。本傑明·富蘭克林在費城一個暴風雨的夜晚，用風箏做實驗，電學原理逐漸被理解。19世紀中期，隨著電的發明，每個人的生活都發生了變化。在1879年之前，電力被用於照明。燈泡的發明照亮了人類的夜晚。人類進入電氣時代。

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