出典: フリ?百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
電荷
(でんか、
英
:
electric charge
)は、粒子や物?が?びている
電?
の
量
であり、また
電磁場
から受ける作用の大きさを規定する
物理量
である。
荷電
(かでん)ともいう。
計量法
?系においては
電?量
と呼ぶ
[1]
[2]
。
電荷の
量
は
電荷量
(でんかりょう)と言い、電荷量のことを?に「電荷」と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼ぶこともある。
?要
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]
電荷は、電磁?現象を引き起こす源である。電荷の量によって、ある物?が電磁場や他の電荷から受ける力の大きさが決まる。
電荷量は正または負の値を取りうる。電荷量が正である電荷を正電荷といい、電荷量が負である電荷を負電荷という。
陽子
は正電荷を持つ。
電子
は負電荷を持つ。
中性子
は電荷を持たない。正電荷を持つ粒子のことを?に正電荷と呼んだり、負電荷を持つ粒子のことを?に負電荷と呼ぶこともある。すなわち、陽子は正電荷であり、電子は負電荷である。
電子の?究を進める中で、電荷の素量(
電?素量
)が?見された。電?素量は記?
e
で表し、その値は
- (
ク?ロン
) (正確に)
- (
?電?位
)
である。1個の電子や1個の陽子の持つ電荷量の
絶?値
が電?素量である。したがって、電荷量は電?素量の整?倍として表すことができる。ただし、電?素量は
巨視的
には非常に小さいため、巨視的な電磁?現象を扱う上で電?素量が意識されることはほとんどない。
なお、これまで電?素量の整?倍以外の電荷量は?測されていない。
クォ?ク
の電荷量は(-1/3)
e
、(+2/3)
e
であると考えられているが、クォ?ク同士は
?い力
によって結び付けられているため、??でクォ?クが?測されたことはない(
クォ?クの閉じ?め
)。
物理
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ク?ロンの法則
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正電荷(を持つ粒子)同士の間には
斥力
(互いに遠ざけようとする力)が生じる。負電荷(を持つ粒子)同士の間にも斥力が生じる。正電荷(を持つ粒子)と負電荷(を持つ粒子)の間には
引力
(互いに引き付けようとする力)が?く。これらの力は、各粒子の電荷量に
比例
し、粒子同士の
距離の2?に反比例
する。これを
ク?ロンの法則
といい、この力を
ク?ロン力
という。
?電
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]
物?や空間において、その中に電荷を持つ粒子が複?存在するとき, 各粒子の持つ電荷量の合計を、その物?や空間の「正味の電荷量」と呼ぶ。正電荷と負電荷が等量だけ存在するときは正味の電荷量はゼロである。この?態を
中性
という。正味の電荷量がゼロでないとき、つまり正電荷か負電荷のどちらかの方が多いとき、その物?や空間は
?電
しているという。
?電する現象を
?電?
と呼ぶこともある。?電?現象は
放電
などを含むため、?電は?電?現象の一部である。
電流
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?位時間?たりにある場所(もしくは面)を通過する電荷量のことを
電流
という。電流の
SI?位
はアンペア[A]である。これはSI基本?位である。電流の定義より明らかに、電荷は電流を時間で積分したものである。したがって、電荷のSI組み立て?位はアンペア?秒[A s]である。この?位を
ク?ロン
[C]という。すなわち、1[C]=1[A s]である。
電荷素量
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電荷素量とは電荷の最小?位である。これを記?
e
で表すと陽子は+
e
、電子は-
e
、中性子は0の電荷をそれぞれ持っている。
イオン
を表すMg
2+
やOH
-
などはそれぞれ+2
e
や-
e
だけ?電していることを示す。例外として
素粒子
である
クォ?ク
は(-1/3)
e
または(+2/3)
e
の電荷を持っているが、??で取り出せないため(1/3)
e
は電荷素量としては扱わない。なお
反粒子
はその?になる粒子と正負が逆で絶?値が等しい電荷を持つ。たとえば電子の反粒子である
陽電子
は+
e
の電荷を持ち、陽子の反粒子である
反陽子
は-
e
の電荷を持つ。
電荷密度
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?位?積あたりの電荷を
電荷密度
という。
電荷保存則
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]
すべての電荷の?量は保存するという法則。現在確認されているあらゆる反?のうち、これが破られた例はない。この意味で、電荷は
素粒子
が持つ最も基本的な性質の一つであると言える。
出典
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]
- ^
計量法
第2?第1項第1?、別表第1「電?量」の欄
- ^
計量?位令
別表第1、項番34、電?量、ク?ロン、一秒間に一アンペアの直流の電流によって運ばれる電?量
?連項目
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