電荷とは?
電荷とは、物質が帯びる電気の性質です。電荷には正(プラス)と負(マイナス)の2種類があります。電子は負(マイナス)の電荷を持ち、陽子は正(プラス)の電荷を帯びています。

電子の中の電荷 = -1.602×10₋19 [C]クーロン
陽子の中の電荷 = +1.602×10₋19 [C]クーロン
電荷と電界の関係
電場とは、電荷のエネルギーが周囲に拡散したものです。磁石から出る磁力のように、周りに見えない力の場ができて、他の電荷に力を及ぼします。
電気力線は、電場を視覚的に表すためのものです。これにより電場の強さが視覚的にわかるようになります。 電気力線は、プラス電荷から出てマイナス電荷に向かっていきます。

電気力線の密度が高いところほど電場が強くなります。左の図でいうと、色の濃いところほど電場が強くなります。 右図では、線が密集しているところほど電場が強くなります。
電気力線と電束の関係
電荷からは、電荷の値と同じ数の電束がでており、電束は周囲の誘電率の影響で本数が減少し、電気力線となります。


クーロンの法則
点電荷から出る電気力線の数は、電荷/誘電率で求められます。
中心からr[m]の電界の強さ(電気力線密度)は、電気力線を中心r[m]の球体の表面積で割った値になります。 ※半径r[m]の球体の表面積 4πr2

異なる極ののプラスとマイナス電荷は引き合い、同極の電荷は反発しあう性質がありす
その時の電荷同士に働く力を 静電力といいます。

静電力の大きさ
静電力(吸引力or反発力)は Q1の電界(E1) に Q2の電荷 を掛け合わせたものです。
Q1の電界は、中心から遠ざかるほど弱くなりQ2との静電力が弱まります。
磁石の磁力が遠くなるほど弱くなるイメージです。


例題①
Aの導体球に 4×10—6 [C]、Bの導体球に 8×10—6 [C]を与えた。AB間の距離が2mの時にAB間に働く力と力の向きを求めよ。
※空間は真空であり、真空の誘電率は8.854×10—12 とする。


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