物理 電荷 電流

質問

電荷と電流について教えて下さい。

電荷とは、
素粒子が持つ性質の一つ。
電荷の量を電荷量という。単に電荷と呼ぶこともある。

電流とは、
単位時間当たりにある場所を通過する電荷量のこと。

電荷について、素粒子が持つ性質の一つとあるのですが、
電荷とは素粒子が持つどんな性質なのでしょうか？

電荷はスカラー量なんでしょうか？
電荷量は、正負があることからスカラー量ではなくベクトル量と認識
したのですが、正しいでしょうか？

電流は電荷量の流れと説明があるのですが、
これは、正の電荷と負の電荷のどちらなのでしょうか？
直流と交流で違ってくるのでしょうか？

直流とは、正の電荷だけの流れなのでしょうか？

交流とは、周期的に大きさ、向きが変わる電流。
なので正の電荷と負の電荷がどちらもあるということでしょうか？

以上、質問が多くなりましたがご回答よろしくお願い致しますm（__）m

回答No.1

eatern27 · ベストアンサー

>電荷について、素粒子が持つ性質の一つとあるのですが、
>電荷とは素粒子が持つどんな性質なのでしょうか？
正確な表現ではないですが、
他の電荷と力を及ぼしあう性質と言うイメージ。

>電荷はスカラー量なんでしょうか？
通常の物理学の文脈では、座標変換で不変な量を「スカラー」と呼び、電荷はこの意味で「スカラー」に分類されます。

>電荷量は、正負があることからスカラー量ではなくベクトル量と認識
>したのですが、正しいでしょうか？
物理で一般的な文脈では、正負になり得るかどうかとスカラーであるかは関係がない事ですし、電荷をベクトルに分類する事もありません。

>電流は電荷量の流れと説明があるのですが、
>これは、正の電荷と負の電荷のどちらなのでしょうか？
>直流と交流で違ってくるのでしょうか？
正の電荷の流れも、負の電荷の流れも電流です。
例えば、「正の電荷の右方向への流れ」と「負の電荷の左方向の流れ」が同じ向きの電流になります。

>直流とは、正の電荷だけの流れなのでしょうか？
>交流とは、周期的に大きさ、向きが変わる電流。
>なので正の電荷と負の電荷がどちらもあるということでしょうか？
ミクロにみれば電荷がずっと同じ方向に流れているのが直流電流で、同じ場所を往復するのが交流電流です。
電荷の符号と直流/交流の概念に関係はありません。

補足

ご回答ありがとうございます。
お礼が遅くなり申し訳ありません。

電荷がスカラー量である事は理解できました。
ありがとうございました。

「電荷は素粒子が持つ性質１つ」について、
クーロンの法則という理解で良いでしょうか？

「電流は電荷の流れ」について、電流はたくさんの電荷が
流れているというイメージでよいでしょうか？

直流は電荷が同じ方向に流れているとご説明頂いたの
ですが、これは、正もしくは負どちらの電荷が同じ方向
に流れているという認識で良いでしょうか？

直流のグラフは、縦軸に電流の大きさ、横軸に時間とすると
ある一定の電流の大きさで時間軸に対して平行なグラフになると思います。

電荷は電流を時間で積分したものだから、1Aの電流が1s流れ
ると1Cだと理解しています。
-1Cは-1Aの電流が1秒間流れたことになりますが-1Aなんて
聞いたことがありません・・・
マイナスの電流なんてあるんでしょうか？

交流は同じ場所を往復するとあるのですがこれはどういう事でしょうか？
交流とは時間によって周期的に電流の大きさと向きが変わる
電流と理解しています。

以上、申し訳ありませんがご回答よろしくお願い致します。