物理学

クーロン (単位)

クーロン (単位)
クーロン(C)は、国際単位系(SI)における電荷の単位です。物理学者シャルル・ド・クーロンにちなんで名付けられたこの単位の定義と物理的背景について解説します。

📌 主なポイント

  • クーロンは国際単位系(SI)における電荷の単位である。
  • 記号は「C」で表される。
  • 1クーロンは、1アンペアの電流が1秒間に運ぶ電荷量として定義される。
  • 電気素量 <em>e</em> を固定値とすることで定義されている。

クーロン(英: coulomb、記号: C)は、国際単位系(SI)における電荷(電気量)の単位です。フランスの物理学者シャルル・ド・クーロンの功績を称えて名付けられました。

定義

現行の国際単位系(SI)において、クーロンは電気素量 e を用いて定義されています。電気素量 e の値を正確に 1.602176634×10−19 クーロンと定めることにより、電荷の単位が構成されます。

クーロンの定義式
電気素量を用いたクーロンの定義式

また、クーロンはSIの基本単位であるアンペア(A)と秒(s)を用いて、1 C = 1 A・s と表すことができます。これは、1アンペアの電流が1秒間に運ぶ電荷量と定義されます。

アンペアと秒を用いたクーロンの定義式
アンペアと秒を用いたクーロンの定義式

物理的性質

1クーロンの電荷が1ボルトの電位差を移動する際に得られるエネルギーは1ジュールです。この関係は、電子ボルト(eV)というエネルギー単位の定義にも関連しています。

なお、しばしば「1モルの電子が持つ電荷」と混同されることがありますが、これは正確ではありません。1モルの電子が持つ電荷の絶対値はファラデー定数と呼ばれ、クーロンとは異なる物理量です。

よくある質問

クーロンは何の単位ですか?
電荷(電気量)の単位です。
クーロンとファラデー定数は同じですか?
異なります。ファラデー定数は1モルの電子が持つ電荷の絶対値であり、クーロンとは別の概念です。
1クーロンはどのように定義されていますか?
電気素量 <em>e</em> を 1.602176634×10<sup>−19</sup> C と定めることで定義されています。

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参考文献

鈴木皇『電磁気学』サイエンス社〈サイエンスライブラリ 物理学〉、1978年、14頁。