第2回 電場

荷電粒子の間にはたらく電気力の大きさは:
q1
q2
f
r
q1, q2 : 荷電粒子の電荷の大きさ
r:
荷電粒子間の距離
ε0 :
真空中の誘電率
同符号のとき, q1q2 > 0,
f > 0, 斥力がはたらく.
異符号のとき, q1q2 < 0,
f < 0, 引力がはたらく

電気力をベクトルで表すと:
q1
q2
(q1q2 > 0)

ベクトルの向きと大きさが一致していることを
確認!

遠隔作用論(クーロンの考え方)

遠く離れた荷電粒子の間に電気力がはたらく
力は一瞬で伝わる(力の伝わる速度は無限大)

の位置が変わった, という情報は一瞬で に
伝わる


近接作用論(ファラデーの考え方)

ある1つの荷電粒子がその周りの空間を変化させ,
電場(電界)をつくりだす.
もう1つの荷電粒子はその電場から力を受ける

の状態が変わる
→ 電場が変化する →
に情報が伝わる
 力は有限の速さ(c: 光速)で伝わる


電荷q1の荷電粒子が位置 →
r に作り出す電場:
q1

→
ある位置 r における電場の大きさはその位置に
置かれた荷電粒子の電荷の大きさに依存しない
→

位置
r
に置かれた電荷q
の荷電粒子が電場
2
→
Eから受ける電気力:
q1

もとの表記方法と同じ!
q2
→
ある位置 r における電場の向きと電気力の向き
は等しい
→
 ある位置 r における電場の大きさは, その位置
におかれた電荷+1の荷電粒子が受ける電気力
の大きさに等しい
 静止した荷電粒子の作る時間的に変化しない
電場を静電場という


→
位置 r1にある電荷q1の荷電粒子が位置 r に
作り出す電場:
→
q1
O

座標平面上で(1, 2)にある, 電荷+eの荷電粒
子Aが座標 (3, 1)に作り出す電場ベクトルを
成分表示せよ. ただしk=1/4πε0として, 答え
はeとkを用いて表せ.
y
A
に,
B
O
x
を代入して,
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物理学(電磁気学)