基礎物理学チュートリアル

角運動量

Angular momentum The quantity of the rotational motion, which is identical to mass (m) in the linear motion, is the moment of inertia (I). The quantity of the rotational motion, which is identical to the velocity (v) in the linear motion, is the angular velocity (ω). Thus, the rotating object has angular momentum that can … 続きを読む

慣性モーメント

1. 粒子の慣性モーメント

慣性モーメント 1 回転する粒子について考察します。質量 m の粒子に力 F を加えると、粒子は軸 O を中心に回転します。粒子は回転軸から r だけ離れています。まず、粒子は静止しています (v = 0)。力 F によって移動した後、粒子はある一定の速度で移動し、接線方向の加速度を持ちます。力 (F)、質量 (m)、および粒子の接線方向の加速度の関係は、式 3 で表されます。

電流

電流の定義

銅などの導体には、高速で自由にランダムに動き回る電子が存在しますが、金属から逃げ出すことはありません。このように自由に動き回れる電子を自由電子と呼びます。電子はあらゆる方向に自由に動き回りますが、特定の方向に電子が集中して流れることはありません。これは、銅線の両端に電位差がない状態です。

電線が電源に接続されると、銅線の両端間に電位差が生じ、銅線内部に電場が発生します。電場の存在により、自由電子は電気力 F = q E = e E を受けます。ここで F = 電気力、e = 電子電荷、E = 電界この電気力によって、自由に運動しているすべての電子が一斉に加速され、その方向は電気力の方向と同じになります。

コンデンサの定義

コンデンサの定義に関する記事

の定義コンデンサコンデンサは、電荷と電気ポテンシャルエネルギーを蓄える装置です。単純なコンデンサは、互いに接触しないように配置された2枚の導体板またはシートで構成され、絶縁体または真空によって隔てられています。導体とは金属のように電流を流すことができる物質であり、絶縁体とはプラスチックのように電流を流すことができない物質です。

最初は、2つの導体は電気的に帯電しておらず、電気的に中性です。一方の導体が正に帯電し、もう一方の導体が負に帯電するためには、一方の導体からもう一方の導体へ電子が移動する必要があります。電子は原子の表面にあるため、移動しやすいです。電子が一方の導体からもう一方の導体へ移動した後、一方の導体には過剰な電荷が生じます。電子（陽子の不足）

一方の導体は負に帯電し、もう一方の導体は電子不足（陽子過剰）のため正に帯電します。コンデンサへの電荷の充電過程の詳細な説明は、コンデンサへの電気エネルギーの蓄積に関するトピックで解説されています。

電位

Definition of the electric potential

Electric potential is defined as the 電位エネルギー per unit charge. Suppose that when it is at point a, the charge q has the electric potential energy equal to EP_a, then the electric potential at point a is formulated as follows:

V = electric potential, EP = electric potential energy, q = electric charge

V is not only at point a but also at all points in the 電界。 Point a is used as an example. As will be explained later, the V does not depend on the charge q.

電気ポテンシャルエネルギー

電気ポテンシャルエネルギーに関する記事

このトピックを研究する前に、まず仕事、保存力、保存力と仕事の関係を理解してください。位置エネルギー電気力そして電場。

電気力は保存力である

重力やばねの力に加えて、保存力のもう一つの例は電気力です。電気力がなぜ保存力と呼ばれるのかをよりよく理解するために、以下の説明をお読みください。

ガウスの法則を用いて電場を決定する

ガウスの法則を用いて電場を決定する方法に関する記事

電界単一の点電荷によって

ガウスの法則を用いた電場の決定 1 単一の正電荷によって生成される電場を計算するには、まず、中心が単一電荷にある半径rの球状ガウス面を選択します。球の表面積は4πr²です。².

球の中心から出る電場は球の表面に垂直に浸透するため、電気束の式は Φ = E A となります。ガウスの法則の式は Φ = Q/ε です。_o

ガウスの法則

ガウスの法則に関する記事

についてクーロンの法則電荷間の力は研究されてきた。電場のレビューでは、クーロンの法則の別の形式が議論されており、それは方程式 F = q E で表される。

ここで、Fは電気力、qは電荷、Eは電場を表します。クーロンの法則は、電荷(q)と電場(E)の関係を説明する物理法則であると言えます。

ガウスの法則は、電荷と電場の関係を説明するもう一つの物理法則です。ガウスの法則は、カールフリードリヒガウス（1777年 - 1855年）ドイツの理論物理学者、数学者。

電気束

電気束の定義

電場に関しては、その定義と方程式について議論した。電界これは、電荷、複数の電荷、または電荷分布によって生成される電界強度を計算するために使用できます。電荷または2つの電荷によって生成される電界強度の計算は、電界強度の公式を使用して簡単に解くことができます。計算対象が電荷分布によって生成される電界強度である場合、電界強度の公式を使用すると計算はより複雑になりますが、使用する方が簡単です。ガウスの法則ガウスの法則を深く研究する前に、まずガウスの法則で使用される電気束の概念から電気束について理解してください。

電界

電場に関する記事

電荷について、同種の電荷は反発し合い、異種の電荷は引き合うことが分かった。正に帯電した物体を負に帯電した物体に近づけると、2つの物体は互いに引き合い、互いに近づく。逆に、正に帯電した物体を正に帯電した物体に近づけると、2つの物体は反発し合い、互いに遠ざかる。クーロンの法則について学んだように、帯電した物体は、これらの帯電した物体の間に電気力が働くため、他の帯電した物体を加速させることができる。帯電した物体が他の帯電した物体に及ぼす電気力は、接触なしで作用する力の例である。接触なしで作用する力のもう1つの例は、距離は重力重力とは、質量のある物体が他の質量のある物体に及ぼす力のことである。