enhetsladdningen

Enhetsladdningen, ofta betecknad e, är den minsta kvantiteten elektrisk laddning som observeras i naturen. Laddningar uppträder i heltalsmultiplar av e, vilket gör att de flesta laddningar kan skrivas som n×e där n är ett heltal. Den positiva laddningen tillhör protonen och den negativa till elektronen.

Värde och enhet: Den exakta storleken av enhetsladdningen är e = 1,602176634×10^-19 coulomb. Denna konstant används för att ange laddningar hos partiklar, och laddningar betecknas ofta i enheter av e. Laddningen hos protonen är +e och hos elektronen är −e. Sedvanligt definieras coulomben nu genom ett fast värde för e.

Användningar: Enhetsladdningen används för att beskriva laddningar hos elementarpartiklar och i beräkningar inom elektromagnetismen. Laddningar uttrycks ofta i enheter av e, vilket underlättar jämförelser mellan olika system. I teoretisk fysik förekommer e i många samband, till exempel i uttryck för den dimensionlösa fine-structure constant α = e^2/(4πϵ0ħc).

Historia: Begreppet har sina rötter i tidiga 1900-talet, bland annat Millikans oljedroppsexperiment som visade att elektroner har en konstant laddning. Efter definitionen av SI-enheter 2019 är enhetsladdningen definierad exakt som e = 1,602176634×10^-19 coulomb, och laddningar tills vidare uttrycks i multiplar av denna konstant.

Relaterade begrepp: Enhetsladdningen är central för kvantisering av elektrisk laddning och för att beskriva laddningar hos partiklar i både experiment och teori, ofta i enheter av e.