高中物理選修3-1第一單元中，電荷的存在形式分為兩種：正電荷與負(fù)電荷。電荷守恒定律指出，在沒有電荷產(chǎn)生或消失的情況下，系統(tǒng)內(nèi)部的正負(fù)電荷總量保持不變，且任何帶電體的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍（e＝1.60×10-19C）。庫侖定律描述了兩點(diǎn)電荷間的相互作用力，公式為F＝kQ1Q2/r2（在真空中）。其中，F(xiàn)表示兩點(diǎn)電荷間的作用力，單位為牛頓(N)；k是靜電力常量，其值為9.0×109N?m2/C2；Q1和Q2分別是兩點(diǎn)電荷的電量，單位為庫侖(C)；r表示兩點(diǎn)電荷間的距離，單位為米(m)。電場強(qiáng)度E＝F/q則定義了電場強(qiáng)度的概念，E表示電場強(qiáng)度，單位為N/C，是矢量，遵循電場疊加原理。q是檢驗(yàn)電荷的電量。當(dāng)電荷集中在某一點(diǎn)或幾個(gè)點(diǎn)上時(shí)，可以形成點(diǎn)電荷或源電荷，其周圍產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E＝kQ/r2。這里的r表示源電荷到該位置的距離，Q是源電荷的電量。如果電場強(qiáng)度均勻，那么E＝UAB/d，其中UAB代表AB兩點(diǎn)間的電壓，d表示AB兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向的距離。電場力的大小由公式F＝qE給出，F(xiàn)表示電場力，單位為牛頓(N)，q是受到電場力的電荷的電量，單位為庫侖(C)，E是電場強(qiáng)度，單位為N/C。電勢與電勢差則通過UAB＝φA-φB和UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q來定義，其中UAB代表AB兩點(diǎn)間的電勢差，φA和φB分別是A和B點(diǎn)的電勢。電場力所做的功可由公式WAB＝qUAB＝Eqd計(jì)算，其中WAB表示帶電體由A到B時(shí)電場力所做的功，單位為焦耳(J)，q是帶電量，單位為庫侖(C)，UAB是電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差，單位為伏特(V)，E是勻強(qiáng)電場強(qiáng)度，單位為N/C，d是兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離，單位為米(m)。