電界

また、 電界に関する議論 ダン 電場の例題

遠隔作用する電気力を理解しやすくするために、場の概念が導入された。電場の概念は、イギリスの科学者マイケル・ファラデー（1791年～1867年）によって提唱された。

定義

ガラス棒は最初は電気的に中性であるとします。布でこすった後、ガラス棒は帯電します。ガラス棒が 電荷同時に、ガラス棒の周囲に電場が現れます。ガラス棒が中性になると、電場は空間から消滅します。つまり、電場の存在は電荷の存在と切り離せない関係にあるのです。電場は空気のような物質や電磁波のような波ではなく、電荷によって生成され、電荷の周囲の空間に影響を与えるものであり、その影響は他の電荷にのみ及ぶのです。

空間内にフィールドが存在するかどうかをテストするには、フィールドが1つ存在すると仮定します。 テスト負荷 その空間において。試験電荷は、非常に小さい電荷（Q）であり、非常に小さな電場を生成するため、無視できます。しかし、試験電荷は、他の電荷によって生成される電場の影響を受ける可能性があります。試験電荷は、電場が存在するかどうかを調べるためだけに存在します。電場が存在する場合、試験電荷は必ず次のような影響を受けます。 電気力 逆に、それが存在しない場合は、テストチャージは発生しません。 電気力.

横にある写真を見てください。
図1では、電荷+q₁ 電荷+q₂ 周囲の空間に電場を発生させる。試験電荷+qを置くと_o 空間のある一点で、試験電荷+q_o 電気力を受けている。F₁ は電荷 +q によって及ぼされる電気力である。₁ 試験電荷+qにおいて_o そしてF₂ は電荷 +q によって及ぼされる電気力である。₂ 試験電荷+qにおいて_o図2において、試験電荷を取り除いても、その点から電場は残り、消滅しない。₁ は電荷 +q によって生成される電場です。₁ そしてE₂ は電荷 +q によって生成される電場です。₂.

電界強度

電場はベクトル量であり、大きさと方向の両方を持つ。ある点における電場の強さは、その点に置かれた正の試験電荷に電荷が及ぼす電気力を、試験電荷の大きさで割った値として定義される。
説明：
E = 電界強度
F = 電気力
q = 試験電荷の大きさ
説明：
Q = 電荷
r = 電荷と試験電荷間の距離
（読み方：イプシロンゼロ）＝真空の誘電率＝8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = クーロン定数 = 9 x 10⁹ Nm²/C²

電気力の単位はニュートン、電荷の単位はクーロンなので、電場の単位はニュートン/クーロン、略してN/Cとなります。

アラ

 
横の写真を見てください
オン 図1a正の電荷（+Q）は正の試験電荷（+q）に電気力を及ぼし、その電気力（F）の方向は+Q電荷から離れる方向である。
オン 図1b試験電荷が取り除かれると、その点には電荷 Q から離れる方向の電場 (E) が存在する。
オン 図2a負の電荷（-Q）が正の試験電荷（+q）に電気力を及ぼし、その電気力（F）の方向は-Q電荷に近づく。
オン 図2b試験電荷が取り除かれると、その点には電荷-Qに近い方向の電場(E)が存在する。
上記の画像と説明に基づくと、電場の方向は正電荷から離れ、負電荷に向かう方向であると結論づけることができる。

問題例

1. 点Aは電場の中にあります。点Aにおける電場の強さは0,4 N/Cです。0,2 Cの電荷を持つ物体を点Aに置くと、クーロン力は…
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
議論 ：
知られている :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
質問 :
電気力？
ジャワブ :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
正解はEです。

2. 帯電点 q 電荷(+)によって生成された電場内の点Aにある物体は、電荷qの方向に向かって0,1Nの力を受ける。点Aにおける電場の強さが0,02N/Cである場合、電荷qの大きさと種類は...
A. 5,0℃、正
B. 5,0 C、マイナス
C. 4,0 C、正
D. 2,5 C、マイナス
E. 2,5 C、正
議論 ：
知られている :
F=0,1N
E = 0,02 N/C
質問 :
電荷qの大きさと方向は何ですか？
ジャワブ :
電荷qの大きさ：
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
料金の種類 q:
クーロン力の方向は電荷qの方向なので、電荷qは正の値でなければならない。