電荷の保存の法則
電荷は物質の物理量であり、特性であって、電磁場に置かれたときに力を受ける原因となります。電荷の保存の法則は以下のように述べられています：
「閉じた系内の全ての電荷の代数和は一定である。」
電荷の保存の法則は、物理学において二つの非常に重要な原則の一つです。この法則によると、任意の閉じた系内の全電荷の代数和は変わらないとされています。系の正味の電荷を変える唯一の方法は、外部から電荷を持ち込むか、系から電荷を取り除くことです。電荷は正と負のペアでのみ作成および破壊されます。電荷の保存は、普遍的な保存法則と考えられています。この原則の違反を示す実験的証拠は今まで観察されたことがありません。
粒子物理学において、電荷保存は、荷電粒子を生成する素粒子反応において、正と負の粒子が常に等数生成され、正味の電荷量が変わらないことを意味します。陽電子-電子対の生成など、粒子が生成され破壊される高エネルギー相互作用でも、任意の閉じた系の総電荷は厳密に一定です。
電荷の量子化
電荷の二つ目の重要な原則は、電子や陽子の電荷の大きさが自然の単位であることです。これを電荷の量子化と言います。つまり、観測可能な電荷の量は常にこの基本単位の整数倍です。この単位は基本電荷と呼ばれ、約1.602×10−19クーロンに等しいです（クォークを除く粒子は、1/3eの整数倍の電荷を持ちます）。
よくある質問
原子内のどの粒子が電荷を持っていますか？
原子は、正の電荷を持つ原子核と、負の電荷を持つ電子によって構成されているため、全体として電気的に中性です。原子核は、正の電荷を持つ陽子と中性の中性子で構成されています。
電荷の単位は何ですか？
クーロン（記号: C）は、電荷の国際単位系（SI）単位です。クーロンは、1秒間に1アンペアの電流によって輸送される電気量として定義されています：1 C = 1 A × 1 s
電荷の保存の法則の重要性は何ですか？
この概念は、アルファ崩壊、ベータ崩壊、ガンマ崩壊など、全ての核反応において重要です。なぜなら、反応の最終生成物の組成を科学者が予測することを可能にするからです。これらの反応では、原子核が異なるタイプの原子核へと変化しますが、電荷は保存されます。
