電磁気高校物理・化学で出てくる
電荷(電気量)の単位 クーロン(C) の意味|基本単位で表すと A·s
次元 [T I]
検算のポイント
答えが電荷(電気量)なら、右辺の単位は (= ) になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。
このページでわかること
- 電荷(電気量)を言葉でどう言い表すか
- その言葉を単位に置き換えると、なぜ C になるのか
- C のいろいろな書き方と、その根拠になる公式
電荷(電気量)とは? 言葉で意味をつかむ
電荷(電気量)とは 電気の量。電流と、流れた時間の積。
言葉の式
電荷(電気量) = 電流 × 流れた時間
言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。
[電荷(電気量)]
クーロン(C)は、この組み合わせ に付けられた名前です。
1 A の電流が 1 秒間流れたときに運ばれる電荷が 1 C。
1 A の電流が 1 秒間流れたときに運ばれる電荷が 1 C。
C の別の書き方
同じ量でも、使う公式によって単位の見え方が変わります。どれも基本単位にすると一致します。
| 書き方 | 根拠になる公式 |
|---|---|
| 電圧と仕事 | |
| コンデンサーの電気量 | |
| 電場から受ける力 |
電荷(電気量)が出てくる公式
- 電荷と電流:
- 電圧と仕事:
- コンデンサーの電気量:
- 電場から受ける力:
- クーロンの法則:
- ローレンツ力(磁場の部分):
- 電流密度とキャリアの運動:
- ファラデー定数:
- ファラデー定数と電気素量:
- 線電荷密度の定義:
- 面電荷密度の定義:
- 体積電荷密度の定義:
- 電気双極子モーメントの定義:
- ホール係数:
- ホール電圧:
- 比電荷の定義:
まとめ
- 電荷(電気量)とは、電気の量。電流と、流れた時間の積。
- 言葉の式 電荷(電気量) = 電流 × 流れた時間 を単位に置き換えると A·s。
- 基本単位だけで書くと A·s。
練習問題:分子と分母を見きわめる
問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。
問1電荷(電気量)は「電流 × 流れた時間」で求められます。「電流」[]、「流れた時間」[] のとき、電荷(電気量)の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
かける量(電流・流れた時間)の単位が分子、分母に来る単位はありません。まとめると = 。
問2電圧と仕事 を使います。W 「エネルギー・仕事・熱量」[]、V 「電圧・電位」[] のとき、電荷(電気量) q の単位はどれ?
答えと解説
正解:D
式を q について解くと 。分子・分母にそれぞれの単位を入れると = 。
問3電荷(電気量) = 電流 × 流れた時間 です。「電荷(電気量)」[]、「流れた時間」[] のとき、「電流」の単位はどれ?
答えと解説
正解:A
言葉の式を「電流」について解き直すと「電流 = 電荷(電気量) ÷ 流れた時間」。単位を入れると = 。