기본 전기 충전
기본 전기 충전, 일반적으로 e로 표시되는 것은 단일 양성자가 가지는 전기 충전이거나, 동등하게 단일 전자가 가지는 음의 전기 충전의 크기입니다. 전자는 −1e의 충전을 가집니다. 이 기본 전기 충전은 기본 물리 상수입니다.
e = 1.602176487 x 10-19C
1쿨롱은 대략 6 x 1018개의 전자들이 가지는 전체 전하의 음의 값에 해당합니다.
전기 충전에 관하여
전기 충전은 물질이 전자기장 안에서 힘을 경험하게 만드는 물질의 물리적 양과 특성입니다. 전기 충전에는 두 가지 유형이 있습니다: 양성자에 의해 전달되는 양의 전하와 전자에 의해 전달되는 음의 전하. 전체 충전이 0이라면, 중성이라고 합니다. 같은 전하들은 서로 밀치고, 반대 전하들은 서로 끌립니다. 이 사실들은 전기정적학의 첫 번째 법칙으로 알려져 있으며, 때때로 전기 충전의 법칙으로 언급됩니다.
기본 충전
충전의 가장 기본적인 단위는 전자나 양성자의 충전 크기이며, e로 표시됩니다. 가장 정확한 값은 다음과 같습니다:
e = 1.602176487 x 10-19C
1쿨롱은 대략 6 x 1018개의 전자들이 가지는 전체 전하의 음의 값에 해당합니다. 우리는 일반적으로 쿨롱만큼의 큰 충전을 경험하지 않습니다. 빗이나 플라스틱 자와 같은 평범한 물체를 문질러서 생기는 충전은 보통 마이크로쿨롱( C = 10-6 C)이나 그 이하입니다.
양성자는 +e의 충전을 가지고, 전자는 -e의 충전을 가집니다. 충전은 양자화되어 있습니다; 그것은 개별적인 작은 단위인 기본 충전, e의 정수 배로 나타납니다. 이것은 자유롭게 존재할 수 있는 가장 작은 충전입니다 (쿼크라는 입자들은 ⅓e의 배수인 더 작은 충전을 가지지만, 항상 조합으로만 발견되며, 항상 정수 전하를 가진 입자들을 형성합니다).
양성자는 uud의 쿼크 구성을 가지며, 따라서 그 충전 양자 수는 다음과 같습니다:
q(uud) = 2/3 + 2/3 + (-1/3) = +1e
중성자는 udd의 쿼크 구성을 가지며, 따라서 그 충전 양자 수는 다음과 같습니다:
q(udd) = 2/3 + (-1/3) + (-1/3) = 0
중성자는 순수한 전기 충전이 없기 때문에 전기력의 영향을 받지 않습니다. 그러나 중성자는 내부 쿼크 구조 때문에 전기 충전의 약간의 분포를 가지고 있습니다. 이것은 중성자의 비제로 자기 모멘트(자기 쌍극자 모멘트)로 이어집니다. 따라서 중성자는 전자기 상호 작용을 통해서도 상호 작용하지만, 양성자보다 훨씬 약합니다.
반입자의 전기 충전
이론적으로, 입자와 그 반입자(예를 들어, 양성자와 반양성자)는 같은 질량을 가지지만, 전기 충전은 반대이며, 양자 수에서 다른 차이점이 있습니다. 예를 들어, 모든 쿼크에는 해당하는 반입자 유형이 있습니다. 반쿼크는 각각의 쿼크와 같은 질량, 평균 수명 및 스핀을 가지지만, 전기 충전 및 기타 충전은 반대 부호를 가집니다.
이는 양성자가 양의 충전을 가지는 반면 반양성자는 음의 충전을 가지므로 서로 끌린다는 것을 의미합니다. 전자의 반입자는 양전자라고 하며, 전기적 및 기타 충전의 반대 부호를 제외하고 전자와 동일합니다. 전자가 양전자와 충돌할 때, 두 입자 모두 완전히 소멸되어 감마선 광자를 생성할 수 있습니다.
