什么是元电荷
元电荷是一个物理学上的基本概念，它指的是最小的电荷单位，也是一个基本的物理常数。元电荷的符号是e，它表示一个电子或一个质子所带的电荷量。元电荷的大小是固定的，不会随着时间和空间而改变，它是测量其他物理量的重要依据。
元电荷有什么特点呢？首先，元电荷具有量子化的性质，也就是说，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，不能有小数或分数。这说明了电荷是不可分割的，不能无限地切分成更小的单位。其次，元电荷具有守恒的性质，也就是说，在一个封闭系统中，总的电荷量不会增加或减少，只会在不同的物体之间转移。这说明了电荷是一种不可创造或消灭的物理量，只能在不同形式之间转化。
那么，元电荷是怎么测量出来的呢？历史上，有多种方法测量元电荷的大小，其中最著名的是美国物理学家密立根在1909年设计的油滴实验。他利用喷雾器喷出带电油滴，让它们在两块带电金属板之间运动。通过调节电压和观察油滴的速度和方向，他可以计算出油滴所带的电荷量，并发现它们都是元电荷的整数倍。他从中得到了元电荷的数值：e=（4.774±0.009）×10^-10 esu（静电单位），约等于1.6×10^-19 C（库仑）。这个实验为证明电子存在和测量其他物理常数提供了重要依据。
除了油滴实验外，还有其他方法可以测量元电荷，例如利用法拉第定律和亚佛加厥常数、利用散粒杂讯、利用约瑟夫森效应和克劳斯-冯-克利青效应等。随着科技的进步和精度的提高，元电荷的测量结果也越来越接近真实值。目前，国际标准化组织已经将元电荷定义为一个精确值：e=1.602176634×10^-19 C，并将真空电容率作为一个可变的物理量。
元电荷有什么应用和意义呢？作为一个基本常数，元电荷在物理学中有着广泛和重要的作用。它可以用来定义其他物理量，如法拉第常数、普朗克常数、精细结构常数等。它也可以用来计算其他物理现象，如原子结构、光谱线、磁场、辐射等。它还可以用来解释一些微观现象，如光电效应、康普顿效应、光子等。总之，元电荷是连接微观世界和宏观世界、连接经典物理和现代物理、连接理论和实验的一个关键因素。
拓展内容：除了基本电荷外，还有一种称为磁单极子的假想粒子，它指的是只带单极磁场而无双极磁场的粒子。如果磁单极子存在，则磁场也会有量子化的性质，即任何磁体所带的磁荷量都是磁单极子的整数倍。磁单极子的存在性是一个未解之谜，它可能会对物理学的基本定律和对称性产生重大影响。目前，还没有实验观测到磁单极子的存在，但有一些理论和数学模型预测了它的可能性和特征。
元电荷也称基本电荷，是电荷量的单位，用符号e表示，不是指某电荷。
元电荷的大小是固定不变的，它的值约为 1.602 × 10^-19 库仑。在物理学中，电荷被认为是基本粒子的一种属性，具有正、负两种性质。电子带有负电荷，质子带有正电荷，而中性粒子不带电荷。
元电荷的精确测量
美国实验物理学家罗伯特·安德鲁·密立根（Robert Andrews Millikan,1868～1953）设计了油滴实验：将两块水平放置的金属板分别与电源正、负极相接，使两块金属板带上异种电荷。用喷雾器喷出带电油滴，带电油滴进入两平板之间时，调节电压使油滴电场力、重力平衡，由此就可以求出油滴所带电荷量。
1910年，他第三次作了改进，使油滴可以在电场力与重力平衡时上上下下地运动，而且在受到照射时还可看到因电量改变而致的油滴突然变化，从而求出电荷量改变的差值；1913年，他得到电子电荷的数值：e=（4．774±0．009）×10-10esu，（通常取e=1.6×10-19C）这样，就从实验上确证了元电荷的存在。他测得的精确值最终结束了关于对电子离散性的争论，并使许多物理常数的计算达到较高的精度。密立根由于测量电子电荷量等方面的杰出成就而荣获1923年诺贝尔物理学奖。
电荷量子化
所谓电荷的量子化指的是任何带电体的的电量只能取分立、不连续的量值的性质。那么也就是说任何带电体的电量都是基本元电荷的整数倍 。密立根的实验证明了微小粒子的带电量不是连续变化的，电荷量总是某个元电荷的整数倍，电荷量遵循量子变化规律。
元电荷的意义
作为一个基本常数，元电荷在物理学中有着广泛和重要的作用。它可以用来定义其他物理量，如法拉第常数、普朗克常数、精细结构常数等。它也可以用来计算其他物理现象，如原子结构、光谱线、磁场、辐射等。它还可以用来解释一些微观现象，如光电效应、康普顿效应、光子等。总之，元电荷是连接微观世界和宏观世界、连接经典物理和现代物理、连接理论和实验的一个关键因素。
