بار بنیادی (e) ( $ e = 1.602176634 \times 10^{-19}\,\text{C} $ )، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
بار بنیادی (e) ( $ e = 1.602176634 \times 10^{-19}\,\text{C} $ ) :
Elementary charge (e) مقدار بار الکتریکی یک پروتون (و مقدار مطلق بار یک الکترون) است. این کوچک ترین بار الکتریکی آزاد در طبیعت است و بار همه ذرات بنیادی مضرب صحیحی از آن است (به جز کوارک ها که بار کسری دارند اما هرگز به تنهایی دیده نمی شوند). مقدار آن بر حسب کولن:
\[ e = 1.602176634 \times 10^{-19}\,\text{C} \].
از سال ۲۰۱۹، با بازتعریف SI، مقدار e دقیقا ثابت در نظر گرفته شده است. این ثابت برای تعریف آمپر و کولن استفاده می شود.
بار الکتریکی هر جسم ماکروسکوپی مضرب صحیحی از e است، زیرا از مجموع بارهای ذرات تشکیل شده است. برای مثال، بار یک جسم با N الکترون اضافی، برابر با
\[ Q = -Ne \]است.
در فیزیک ذرات، بار ذرات معمولا بر حسب e بیان می شود. الکترون بار -e، پروتون بار +e، کوارک بالا (up quark) بار +۲/۳ e و کوارک پایین (down quark) بار -۱/۳ e دارند.
\[ e = 1.602176634\times 10^{-19}\,\text{C} \qquad Q = n e \quad (n \in \mathbb{Z}) \]ثابت ساختار ریز (fine-structure constant) که برهم کنش الکترومغناطیسی را توصیف می کند، بر حسب e تعریف می شود:
\[ \alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0 \hbar c} \approx \frac{1}{137} \].
مثال: یک یون هلیوم با دو پروتون و یک الکترون، بار خالص +e دارد. یک یون لیتیوم با دو الکترون کمتر، بار +۲e دارد. در یک شتاب دهنده، تعداد ذرات بر حسب مضرب e سنجیده می شود.
بار بنیادی یکی از ثابت های اساسی فیزیک است.
