「静電気・クーロンの法則」
2005.12.22 数学物理学教室 渡会征三
(1)クーロンの法則
2つの帯電体(電気を帯びた物体)の間にはたらく 静電気力 は,それらの 電荷
q1,q2 の積に比例し,両者の距離 r に反比例するという法則。
〔N〕
真空中の比例定数 k は,k = 9.0 × 10 9〔Nm2 / C2〕
(2)静電誘導
導体(金属など,電気を流す物体)に帯電体(電気を帯びた物体)を近づけると,帯電体に近い側には帯電体と異符号の,また遠い側には
帯電体と同符号の電荷が現れる現象のこと。
(3)誘電分極
不導体(セラミックスなど電気を流さない物体)に帯電体(電気を帯びた物体)を近づけると,不導体の中の
原子や分子の中で電子の位置がわずかにずれて,導体の静電誘導と同様な現象が現れる。
(4)電界
静電気力のおよぶ空間を言う。電荷 q〔C〕にはたらく力
〔N〕のとき,電界
は,
〔V / m〕,〔N / C〕
〔N〕
(5)点電荷のまわりの電界の強さ
Q〔C〕の点電荷から r〔m〕離れた点での電界の強さは、
〔V / m〕,〔N / C〕
(6)電気力線
電界の様子を示す。電気力線の接線の方向と電界の方向が一致し,その分布が密なところは電界が強く,
疎なところは電界が弱い。正の電荷から出て負の電荷で終わる。
(7)ガウスの法則
Q〔C〕の電荷からでる電気力線の総本数は,4 &pi kQ〔本〕である。
(8)電位
q〔C〕の電荷を基準点(理論上は無限遠,実用上は地球)からある点まで運ぶのに外力のする仕事が W〔J〕のとき,
この点の電位は
〔V〕,
〔J〕
(9)点電荷による電位
Q〔C〕の点電荷から r〔m〕離れた点での電位は
〔V〕
(10)一様な電界と電位差
一様な電界にそって d〔m〕離れた2点間の電位差が V〔V〕のとき,2点を結ぶ方向の電界の強さは
〔V / m〕
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