「電荷」とはなんですか？
電荷➢電磁場から受ける作用の大きさを規定する物理量
１ 物体が帯びている静電気の量であり、また電磁場から受ける作用の大きさを規定する物理量である。荷電とも、また電気量とも呼ぶ。電荷の量は電荷量と言い、電荷量のことを単に「電荷」と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。 (Wikipedia)
Wikipediaの電荷の定義。ん～、ぜんっぜん統一感がないですね。電荷は荷電とも電気量とも言うってことは、これらは同じものってこと？電荷の量は電荷量？なんなら電荷量を電荷と呼んじゃう時もある？なら電気量と電荷量の違いって何？
とりあえず気になった「電気量と電荷量の違い」について調べたら、「物理学や化学の世界では電気量と言い、電気工学では電荷量と一般的に言う。つまりはほとんど同じもの」とのこと。
２ 電荷とは何かと聞かれると、それはあまりにも根本的すぎて答えられません。あらゆる電磁気現象の大本となるものであり、万有引力における質量のようなもの、とでもいえます。 (サイト名不詳 URL➢こちら)
二番目の定義は結構しっくりきました。Wikipediaの説明にも「電磁場から受ける作用の大きさを規定する物理量」とありますしね。力学と対応させると、
E➢G
Q➢M
QE➢MG
ってことですもんね。「電荷は力学で言う質量？なら質量とはなんぞや」と言われると答えられませんが、高校時代から聞きなじみがある分、不快感はないです。いずれ調べたいと思います。
以下駄文
電気素量という量があります。電子と陽子が持つ電荷量の絶対値のことです。電子と陽子が最小単位なので、すべての電荷量は電気素量の整数倍となります。なんでも、整数倍以外の電荷量が観測されたことはないらしいです。
でも、大学で買わされた電磁気学の教科書(マグロウヒル大学演習 電磁気学)のクーロンの法則の説明部分では、上で示したような「電気素量の整数倍」なんてのは書かれていません。代わりに「２．３ 電荷の分布」のページにおもしろい記述があります。「ある体積内に電荷が分布している場合、個々の電荷それぞれが外部の点に電界を生じる。したがって、全体としての電界を得るためには、個々の電荷がつくる電界を加え合わせる事、すなわち積分が要求される。極めて小さく分割されると、電荷は電子または陽イオン一個になるが、実際問題としては、連続的な電荷分布を考え、次式によって電荷密度(charge density)を定義するのが有用である。
ρ＝ｄQ/ｄｖ (C/m^3)
」
って感じです。間違っていたら数学屋さんにツッコミを入れてほしいんですが、この一連の流れは「離散的な考え方から連続的な考え方へシフトした」ってことなんですかね。電気素量を一つ一つ数えて電荷を求めるのではなく、微分体積あたりの微分電荷量を電荷密度とし、ある体積内の電荷を求めるときは微分電荷量を積分しましょうよ、とネイオゲは解釈しました。その考え方が、どうやらのちのち「有用」らしいですね。