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物理初心者です。
参考書で点電荷を+Q(C)や−Q(C)と置いてあったのですが、 ±Q=±e=±1.6×10^-19 ですか?

A 回答 (7件)

eは電気素量(でんきそりょう)です。


電子1個または陽子1個のもつ電気量の絶対値で、およそ1.6×10^-19クーロン
これに対して点電荷+Q(C)や−Q(C)とはこの電子または陽子が1つまたは複数集まったものですから、
点電荷が陽子または電子1個から成るときはQ=e (符号省略)ですし、
点電荷が陽子または電子複数個から成るときは Q=eN (Nは陽子または電子の数)となると思います。
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この回答へのお礼

わかりました。ありがとうございます。 もう一つ聞きたいんですけど、電子や陽子は複数個集まって一つになるのですか?原子核の周りの電子は数えられるから混乱してるのですが、、

お礼日時:2018/01/13 11:49

no5です。

回答のようなことは今まで気にしたことは無かったのですが、以下のように考えられるかと思います。

原子を1つの球とみなす場合、電子陽子は局地的に見れば1つ1つバラバラと捉えられるかもしれませんが、少し視点を変えれば原子という球の中に集合しているとみなすこともできると思います。

点電荷の場合も、点電荷と名づけられた領域に電子または陽子が複数個存在していると捉え方でいいのではないでしょうか。(集まって「1つになっている」かどうかは分かりませんが)
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この回答へのお礼

何度もありがとうございました(^^)分かりました!

お礼日時:2018/01/13 12:30

No.3です。

#5さんへの質問に対する回答ですが。

>もう一つ聞きたいんですけど、電子や陽子は複数個集まって一つになるのですか?原子核の周りの電子は数えられるから混乱してるのですが、、

はい、そうです。
だって、この世のすべてのものは「原子」「分子」の集まりでできていますから。

「1アンペアの電流とは、1秒間に1クーロンの電荷が流れるもの」と言ったときに、電子の電荷が「1.6×10^(-19) クーロン」なら
「1秒間に 1.6×10^19 個の電子が流れる」
ということです。これだけの数があれば、「とびとびの値」ではなく「連続的な値」と考えて差しつかえありません。

目の前の「1 kg の物質」が、例えば「鉄原子が 1.8 * 10^24 個集まったものである」なんて意識せずに、1.01 kg とか 0.999 kg を考えられますよね? (質量だって、原則は原子1個、原子核・電子1個の質量の整数倍ですから)
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この回答へのお礼

ありがとうございます(^^)分かりました!

お礼日時:2018/01/13 12:15

>点電荷を+Q(C)や−Q(C)と置いてあった



 これは限りなく0に近い点にある電荷でその電荷量が+Q(C)や−Q(C)であるという意味です。ですから、この場合は値は与えられてませんので大きさは任意という事です。


>±Q=±e=±1.6×10^-19 ですか?

 1.6×10^-19は電気素量(下記URL参照)を表しています。したがって ±Q=±e=±1.6×10^-19  ではありません。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97 …
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この回答へのお礼

ありがとうごさまいました(^^)

お礼日時:2018/01/13 11:49

いいえ。


任意の電荷の値(Q クーロン)です。1 クーロンかもしれないし、5*10^(-5) クーロンかもしれないし。(値は適当です)
電荷素量 e は「電子の電荷」であり、それはそれで「一つの電荷の値」にすぎません。

ちなみに、
 e = 1.6×10^(-19) (C)
というのは、この「電荷素量」を「クーロン」という単位で表記した値にすぎません。

道のりの長さ L が L=1 m ではない、Aさんの体重 M が M=1kg ではない、貯蓄額 Y が Y=1 円ではないのと同じです。

ついでに、#1 さんに書かれたことについても。

>点電荷というのは大きいとか小さいとかあるんですか?

大きさがあると「電荷の分布は?」とか「近い端と遠い端では距離が違う」などという面倒なことも考慮しないといけないので、「点電荷には大きさはない」ということです。「無限小の大きさ」ということです。
現実にはあり得ませんが、物理法則を厳密に成立させるための「仮想的・理想的」な条件です。
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この回答へのお礼

ありがとうございました(^^)

お礼日時:2018/01/13 11:49

最初に力学を勉強した時に、質点という言葉が出てきたと思います。


形は球で大きさは限りなく 0 に近い微小な物体だけれど質量だけはあるという。
点電荷も、そういう概念に近いですね。
大きさは限りなく 0 に近い微小体積で考えます。
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この回答へのお礼

ありがとうございました(^^)

お礼日時:2018/01/13 11:50

文脈が無いから回答できないけれど


Q は変数だから、電気素量でなくても良いと思いますよ。
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この回答へのお礼

すみません。
点電荷というのは大きいとか小さいとかあるんですか?

お礼日時:2018/01/13 09:45

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