電荷

電荷とは何か？

電荷とは

• 物体や粒子がもつ、電気の力を及ぼしたり受けたりする性質
• 性質の強さを表す量（電荷量）
• 電荷をもつ粒子・物体を、短く「電荷」と呼ぶこともある

身近な例だと、こすった下敷きを頭に近づけると髪の毛が引き寄せられたりしますが、この場合、下敷きは電荷を帯びています（帯電しています）。

文脈によっては、このような物体を短く「電荷」と呼ぶこともあります。

電磁気学では、「電荷\( q \)が、距離\( r \)だけ離れた電荷\( Q \)に及ぼす力はいくらか」といったように使用されます。

この「電荷 \(q\)」は、「電荷量 \(q\) をもつ粒子や物体」を短く表した言い方です。式の中の \(q\) は、その粒子や物体の電荷量を表します。

電荷量の単位はクーロンで、単位記号は \( \mathrm{C} \) です。

電磁気学は最初、この電荷同士が相互に及ぼす力を解明することから始まります。

正と負の電荷がある

電荷には「正」と「負」の2種類があります。

その組み合わせによって、力の方向が異なります。

異なる種類（正と負）の場合、引き合う方向の力（引力）が働きます。

同じ種類（正と正、負と負）の場合、反発する方向の力（斥力）が働きます。

最小単位がある

電子1個がもつ電荷量の大きさを、基本電荷 \(e\) といいます。

電子1個の電荷量は \(-e\)、陽子1個の電荷量は \(+e\) です。基本電荷の値は
\(e=1.602176634\times10^{-19}\,\mathrm{C}\)
です。

通常の物体の正味の電荷量は、基本電荷\( e \)の整数倍で表されます。

電荷保存則

特定領域内の電荷の総和は、その領域を出入りする電荷が無ければ変化しない（保存される）ということ。

正負の電荷が分かれて現れる例として、例えば、中性の分子から電子が1個放出されると、電子は電荷量 \(-e\)、残った分子は電荷量 \(+e\) の正イオンになります。両者の電荷量の合計は0のままです。