磁荷

磁荷(じか、Magnetic charge)は、磁極が帯びている磁気の量。 単位はウェーバ。 「磁荷」のほかに「磁気量」、「磁極の強さ」ともいう。

N極の磁荷は正、S極は負と定義される。

電気における電荷に対応するものとして考えられたが、 N極やS極の磁荷というものが単体で発見されたことはない。 観測される磁気は、 単一の磁荷(磁気単極子、モノポール(magnetic monopole))に由来するものではなく、 常にN極とS極がペアになった磁気双極子の形をもつ。

観測される磁気は磁荷によるものではなく、 古典論の立場では電流(電荷の移動)による。 量子論の立場では、 例えば原子の中の電子の軌道角運動量に由来する磁気モーメントや、 電子自体のスピンに由来する磁気モーメントが、 物質の磁性の源となる。

電磁気学の計算が磁荷をもちいると簡単になる場合があるので、 仮想的な道具として使われることがある。 磁荷の間にはたらく力はクーロンの法則とほぼ同じ形で書くことができる。 また、マクスウェルの方程式に磁荷をとり入れると、電場と磁場の対称性が高まる。

磁気単極子の存在を支持する理論もあり、現在でも磁気単極子を検出する試みは続けられている。

関連項目

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