物理学において、電荷は、電荷、電荷、または静電荷とも呼ばれ、qと記号化され、陽子より電子が多いか少ないかを表す物質の単位の特徴である。 原子では、電子は負の素電荷または単位電荷を持ち、陽子は正の電荷を持つ。
物質の原子では、原子核内の陽子の数がその原子核を取り囲む電子の数と異なるときに電荷が発生する。 電子が陽子より多い場合、原子は負の電荷を持つ。 電子が陽子より少ない場合、原子は正の電荷を持つ。 原子の電荷量は、常に素電荷、つまり1個の電子または1個の陽子が持つ電荷の倍数である。 負の電荷を持つ粒子、原子、物体は負の電気的極性を持つといい、正の電荷を持つ粒子、原子、物体は正の電気的極性を持つという。
多数の原子からなる物体では、純電荷は、極性を考慮したすべての原子の電荷の算術和に等しくなる。 巨大な試料では、これは相当量の素電荷に相当します。 国際単位系における電荷の単位はクーロン(記号C)であり、1Cは約6.24×1018個の素電荷に相当する。
電場は、電界または静電場とも呼ばれ、電荷を持つ物体を取り囲んでいます。 電界は電場、静電場とも呼ばれ、電荷を持つ物体を取り囲みます。物体から任意の距離にある電界の強さは、物体上の電荷の量に正比例します。 電荷を持つ物体の近くでは、電界強度は物体からの距離の2乗に比例して減少します(つまり、逆2乗則に従います)。 この力は起電力(電圧)と混同しないように。 電荷の極性が同じであれば、静電気力は反発し、電荷の極性が同じであれば、静電気力は反発し、電荷の極性が同じであれば、静電気力は反発し合う。 電荷の極性が逆であれば、静電気力は吸引力となります。 自由空間(真空)において、近くにある2つの物体の電荷(クーロン)をq1、q2とし、物体の中心を距離r(メートル)で離したとき、物体間の正味の力F(ニュートン)は次の式で与えられます。
F = (q1q2) / (4 or2)
ここでoは自由空間の誘電率、物理定数、は円の周長/直径の比、無次元の数学定数である。 正の正味の力は反発し、負の正味の力は吸引する。 この関係はクーロンの法則
と呼ばれる。