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ページの作成:「== 概論 == クーロン力は向きと大きさを持つので、ベクトル表記をすることができる。<br> <br> クーロンの法則で示されたものは…」 |
編集の要約なし |
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== 概論 == | == 概論 == | ||
クーロンの法則とは、荷電粒子の間に働く力のことで、その力が電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例する法則である。<br> | |||
正と負の電荷があり、同じ種類の電荷であればお互いに引き離そうとし、異なる種類の電荷の場合は引き付け合う力が働く。<br> | |||
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この法則をクーロンの法則と呼び、2つの帯電体に働く力のことをクーロン力と呼ぶ。<br> | |||
<center>'''図. それぞれの影響を及ぼし合う電荷((a)、(b)は十分離れており、影響を及ぼし合わないとする)'''</center><br> | |||
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== クーロンの法則 == | |||
クーロンの法則において、上図を用いて説明する。<br> | |||
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上図のように、電荷Q1と電荷Q2も持った物体が置かれている場合を考える。 <br> | |||
* Q1とQ2が異なる符号の電荷の場合、互いの物体は引かれあう。(吸引力) | |||
* Q1とQ2が同じ符号の場合、互いの物体は離れる向きにクーロン力が掛かる。(斥力) | |||
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<u>この時、注意することは、2つの帯電体に掛かるクーロン力は等しい。</u><br> | |||
<u>つまり、帯電体はもう1つの帯電体から力を受けるだけでなく、力を与えているという作用・反作用の法則がクーロンの法則の中でも成り立つ。</u><br> | |||
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この力は2つの帯電体の距離rが小さければより強く、距離rが大きくなると弱くなる。<br> | |||
例えば、遠く引き離された帯電体は、お互いにほとんどクーロン力を受けない。<br> | |||
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次式は、クーロン力の式である。<br> | |||
ここでは、クーロン力をF、帯電体のそれぞれの電荷をQ1、Q2、2つの帯電体の距離をrとしている。<br> | |||
<math>F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2}</math><br> | |||
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この時、1/4πε0は比例係数、ε0は真空の誘電率である。<br> | |||
<math>\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} = 8.988 \times 10^{9} \ \ [N \cdot m^2/C^2]</math><br> | |||
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クーロン力と似た力として万有引力が有名であるが、万有引力は引き合う力だけで、クーロン力のように引き離す力(斥力)は存在しない。<br> | |||
このように、クーロン力の場合は、電荷の正負に注意しながら力かかる方向を考えなければいけない。 <br> | |||
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== クーロンの法則のベクトル表記 == | |||
クーロン力は向きと大きさを持つので、ベクトル表記をすることができる。<br> | クーロン力は向きと大きさを持つので、ベクトル表記をすることができる。<br> | ||
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