電荷のソースを表示

{{物理量
| 名称 = 電荷
| 英語 = electric charge
| 画像 =
| 記号 =''Q''
| 次元 =[[時間|T]] [[電流|I]] 
| 階 =スカラー
| SI =[[クーロン|C]]
| CGS =
| MTS =
| FPS =
| MKSG =
| CGSG =
| FPSG =
| プランク =[[プランク電荷]]
| 原子 =[[電気素量]]
}}
{{フレーバー}}
'''電荷'''（でんか、{{lang-en-short|electric charge}}）とは、[[物体]]が帯びている[[静電気]]およびその[[物理量]]。[[電気]][[現象]]を起こすもとになるもの<ref>{{Cite web |title=電荷（でんか）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書 |url=https://dictionary.goo.ne.jp/word/%E9%9B%BB%E8%8D%B7/#jn-153115 |website=goo辞書 |access-date=2025-02-19 |language=ja}}</ref>。[[電磁場]]から受ける作用の大きさを規定する。

電荷は、'''荷電'''（かでん）ともいう。[[計量法]]体系においては'''電気量'''（でんきりょう）と呼ぶ<ref>[https://laws.e-gov.go.jp/document?lawid=404AC0000000051&keyword=%E8%A8%88%E9%87%8F%E6%B3%95 計量法] 第2条第1項第1号、別表第1「電気量」の欄</ref><ref>[https://laws.e-gov.go.jp/document?lawid=404CO0000000357_20190520_501CO0000000006&keyword=%E8%A8%88%E9%87%8F%E5%8D%98%E4%BD%8D%E4%BB%A4 計量単位令] 別表第1、項番34、電気量、クーロン、一秒間に一アンペアの直流の電流によって運ばれる電気量</ref>。

電荷の[[量]]のことを'''電荷量'''（でんかりょう）という。「電荷量」や「電荷を持つ[[粒子]]」のことを単に電荷と呼ぶこともある。

==概要==
電荷は、電磁気現象を引き起こす源である。電荷の量によって、ある物体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。正電荷を持つ粒子のことを単に正電荷と呼んだり、負電荷を持つ粒子のことを単に負電荷と呼ぶこともある。

電子の研究を進める中で、電荷の素量（[[電気素量]]）が発見された。電気素量は記号{{mvar|e}}で表し、その値は
: 　<math>e = 1.602~176~634 \times 10^{-19}\ \text{C}</math> ([[クーロン]]) 
:　<math>e =4.803~204~673(30) \times10^{-10}\ \text{esu}</math> ([[静電単位]])
である。1個の電子や1個の陽子の持つ電荷量の[[絶対値]]が電気素量である。したがって、電荷量は電気素量の整数倍として表すことができる。ただし、電気素量は[[微視的と巨視的|巨視的]]には非常に小さいため、巨視的な電磁気現象を扱う上で電気素量が意識されることはほとんどない。

なお、これまで電気素量の整数倍以外の電荷量は観測されていない。[[クォーク]]の電荷量は(-1/3){{mvar|e}}、(+2/3){{mvar|e}}であると考えられているが、クォーク同士は[[強い力]]によって結び付けられているため、単独でクォークが観測されたことはない（[[クォークの閉じ込め]]）。

==物理==
===クーロンの法則===
{{main|クーロンの法則}}
正電荷同士、負電荷同士の間には[[引力と斥力|斥力]]が生じる。正電荷と負電荷の間には[[引力]]が働く。これらの力は、各粒子の電荷量に[[比例]]し、粒子同士の[[逆2乗の法則|距離の2乗に反比例]]する。これを[[クーロンの法則]]といい、この力を[[クーロン力]]という。

===帯電===
物体や空間において、その中に電荷を持つ粒子が複数存在するとき, 各粒子の持つ電荷量の合計を、その物体や空間の「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。この状態を[[中性]]という。正味の電荷量がゼロでないとき、その物体や空間は[[帯電]]しているという。

帯電する現象を[[静電気]]と呼ぶこともある。静電気現象は[[放電]]などを含むため、帯電は静電気現象の一部である。
===電流===
単位時間当たりにある場所（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単位]]はアンペア[A]である。これはSI基本単位である。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組み立て単位はアンペア・秒[A s]である。この単位を[[クーロン]][C]という。

===電荷素量===
{{Main|電気素量}}
電荷素量とは電荷の最小単位である。これを記号{{mvar|e}}で表すと陽子は+{{mvar|e}} 、電子は-{{mvar|e}} 、中性子は0の電荷をそれぞれ持っている。[[イオン (化学)|イオン]]を表すMg<sup>2+</sup>やOH<sup>-</sup>などはそれぞれ+2{{mvar|e}}や-{{mvar|e}}だけ帯電していることを示す。例外として[[素粒子]]である[[クォーク]]は(-1/3){{mvar|e}}または(+2/3){{mvar|e}}の電荷を持っているが、単独で取り出せないため(1/3){{mvar|e}}は電荷素量としては扱わない。なお[[反粒子]]はその対になる粒子と正負が逆で絶対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+{{mvar|e}}の電荷を持ち、陽子の反粒子である[[反陽子]]は-{{mvar|e}}の電荷を持つ。

===電荷密度===
単位体積あたりの電荷を[[電荷密度]]という。

===電荷保存則===
{{Main|電荷保存則}}
すべての電荷の総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応のうち、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 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{reflist}}

==関連項目==
{{Wikidata property}}
{{ウィキポータルリンク|化学|[[File:Nuvola apps edu science.svg|32px|ウィキポータル 化学]]}}
{{ウィキプロジェクトリンク|化学|[[File:Nuvola apps edu science.svg|32px|ウィキプロジェクト 化学]]}}
* [[電荷密度]]
* [[電気素量]]
* [[電場]]
* [[磁荷]]
* [[電荷保存則]]

{{電磁気学}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:てんか}}
[[Category:電磁気学]]
[[Category:電気]]
[[Category:化学]]
[[Category:電気化学]]
[[Category:物理量]]