夸克具有分数电荷，上型为+2e/3、下型为−e/3；强子电荷由组分夸克电荷代数和决定，如质子（uud）为+e、中子（udd）为0，且该规则适用于重子、介子及五夸克态等所有强子。
如果您在学习粒子物理时遇到夸克电荷相关计算问题，发现其数值既非整数又与常见电子电荷不同，则可能是由于未掌握夸克的分数电荷特性及组合规则。以下是计算夸克电荷及推导复合粒子带电量的具体方法：
一、理解夸克的基本电荷单位
夸克是目前已知携带分数电荷的基本粒子，其电荷量以元电荷 e ≈ 1.6 × 10⁻¹⁹ C 为基准，但不取整数倍。上型夸克（上、粲、顶）电荷为 +2e/3，下型夸克（下、奇、底）电荷为 −e/3。该属性已被强子结构实验反复验证，且无法通过孤立夸克直接测量——因夸克禁闭效应，所有可观测粒子均为色中性组合。
1、确认夸克类型：根据粒子名称或衰变图谱判断所含夸克种类（如质子含uud，中子含udd）。
2、查表对应电荷值：u/c/t → +2e/3；d/s/b → −e/3。
3、代入求和：将各夸克电荷数值相加，结果即为该强子对外显示的净电荷量。
二、计算质子与中子的总电荷
质子与中子作为最常见强子，其电荷由内部三个价夸克电荷代数和决定。该方法适用于所有由三个夸克组成的重子，是验证分数电荷模型的关键实证路径。
2、电荷计算：(+2e/3) + (+2e/3) + (−e/3) = +e。
4、电荷计算：(+2e/3) + (−e/3) + (−e/3) = 0。
三、处理介子类两夸克系统的电荷运算
介子由一个夸克与一个反夸克构成，其电荷需计入反夸克电荷符号反转特性（如反上夸克ū电荷为−2e/3，反下夸克đ电荷为+e/3）。该方法扩展了分数电荷在非重子体系中的应用范围。
2、写出各自电荷：u → +2e/3，đ → +e/3。
3、求和：+2e/3 + e/3 = +e。
4、验证π⁰：可为uū（+2e/3 − 2e/3 = 0）或 dd̄（−e/3 + e/3 = 0），结果恒为 0。
四、应用电荷守恒验证衰变过程
在粒子衰变分析中，初态与末态总电荷必须严格相等。该方法不依赖夸克识别，仅通过可观测粒子电荷代数和即可检验过程是否允许，是排除错误费曼图的快速判据。
1、列出衰变式左右两侧所有终态粒子电荷（如Σ⁺ → p⁺ + π⁰）。
2、左侧Σ⁺电荷已知为+e，右侧p⁺为+e、π⁰为0。
3、求和验证：+e + 0 = +e，与左侧一致。
4、若出现+e → +e + (−e)，则总电荷为0，违反守恒律，该衰变被禁止。
五、处理五夸克态等奇异强子的电荷叠加
近年发现的五夸克粒子（如Pc⁺）由四个夸克与一个反夸克构成，其电荷仍服从线性叠加原理。该方法证明分数电荷规则在超出传统重子/介子分类时依然成立。
1、解析组分：例如Pc⁺(4380)推测为uudcć。
2、标注电荷：u=+2e/3, u=+2e/3, d=−e/3, c=+2e/3, ć=−2e/3。
3、累加：(+2e/3)×3 + (−e/3) + (−2e/3) = +e。
4、对照实验测量值：Pc⁺确为带+1e电荷的共振态，与计算完全吻合。
