電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)與外界沒有電荷交換時(shí)，系統(tǒng)電荷的代數(shù)和總是保持不變的，如在原子核反應(yīng)中，反應(yīng)前后的電荷量是守恒的，即電荷守恒定律．
物理學(xué)的基本定律之一 。它指出,對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng),不論發(fā)生什么變化 ,其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明,如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了,那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開該區(qū)域;如果在一個(gè)物理過程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷,那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。
根據(jù)電荷守恒定律,單位時(shí)間從任一封閉曲面流出的電量應(yīng)等于該封閉曲面內(nèi)總電量變化率的負(fù)值(即等于單位時(shí)間封閉曲面內(nèi)減少的電量)。如果沒有電量補(bǔ)充,當(dāng)封閉曲面內(nèi)的電量全部流出后,此過程便將中止。因此,為了維持持續(xù)恒定的電流,在電量從任一封閉曲面內(nèi)流出的同時(shí),必須有相等的電量流入。換言之,恒定電流應(yīng)構(gòu)成閉合的沒有源頭的回路,這是電荷守恒定律應(yīng)用于恒定電流的結(jié)果。
1843年,M.法拉第做了冰桶實(shí)驗(yàn),并據(jù)此最早提出電荷守恒的觀念。法拉第把白鐵皮做的冰桶放在絕緣物上,用導(dǎo)線把冰桶外面與金箔驗(yàn)電器相接。用絲線將帶電小黃銅球吊進(jìn)冰桶內(nèi),隨著小球的深入,驗(yàn)電器箔片逐漸張開并達(dá)到最大張角,爾后,即使小球再深入,甚至與冰桶接觸,張角也不再變化。并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與冰桶內(nèi)是否裝有其他物質(zhì)以及小球是否與之接觸均無關(guān)。冰桶實(shí)驗(yàn)表明,其中的電荷可以轉(zhuǎn)移變動(dòng),但不會(huì)無中生有,也不會(huì)變有為無,總量守恒。這是電荷守恒定律第一個(gè)令人滿意的實(shí)驗(yàn)證明。
電荷守恒定律是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的總結(jié),適用于迄今所知的一切宏觀過程和微觀過程。質(zhì)子和電子是正負(fù)電荷的基本單元。在各種物理過程中,電子和質(zhì)子總數(shù)不變,只是組合方式或所在位置有所改變,因而電荷守恒是十分自然的。
值得指出的,近代物理學(xué)發(fā)現(xiàn)了大量有關(guān)基本粒子互相轉(zhuǎn)化的事實(shí)。例如正、負(fù)電子e 、e-對(duì)撞湮沒 ,產(chǎn)生兩個(gè)γ光子;中子n的衰變