II.

電荷の定義

電荷の量は正負の実数であらわされ、SI単位(→ 国際単位系)はクーロン(C)である。導線に1アンペアの電流がながれるとき、1秒間に通過する電気量が1クーロンである。電気素量e = 1.602176487 × 10^-19クーロンとすると、現在、単独で観測される素粒子は、+eの電荷をもつか、-eの電荷をもつか、あるいは電荷をもたないかのいずれかである。電荷は粒子の属性なので、粒子の種類によってきまるのだが、電気素量よりも小さい電荷をもつ粒子が単独で観測されていないということである。クォークは-e/3または+2e/3の電荷をもつと考えられているが、単独のクォークは観測されていない。そのため、通常の物理的、化学的過程はeを最小単位として説明できる。

マクロな物体の電荷は、構成する粒子の電荷の代数和である。そのため、eの整数倍以外の電荷がみいだされたことはない。典型的な粒子として、負電荷-eをもつものに電子があり、電荷+eをもつものに陽子がある。結局、マクロな電気的現象や化学的現象は、電子と陽子の電荷の作用によって説明できる。ただし、マクロな現象にあらわれる電荷には、真電荷、分極電荷という区別がある。