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webadm
投稿日時: 2024-2-1 19:51
Webmaster
登録日: 2004-11-7
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投稿: 3088
電気力線とGaussの定理
ふう、今朝も暖かいね(´∀` )

昨夜は暖かくてそれまでつけてたネックウォーマーの所為で汗ばむ始末(;´Д`)

風邪引かないようにネックウォーマーは外したけどね。

さて、第一章の後半に入りますよ。

前節では主にクーロンの法則がメインだったけど、後半はGaussの法則について学ぶことに。

最初に歴史的な電気力線と電束という概念をおさらいすることに。

静電気に関して注目されだした当時、万有引力がおよそ質量を持つ物質に対して力を及ぼすように、静電気は電荷を持つ物質に力を及ぼすことから同様の概念としてクーロンの法則の式が編み出されたのはもう知っているよね。

その後重力とクーロン力はまったく違う概念であることが判明するまで、色々な解釈の概念が生み出され、その代表的なのが電気力線と電束というわけ。

現在では重力場と電場(古くは電界)は別ものだけど引力に関する式は相似していることから学び始めは混乱するよね。

電気力線は、前の節で触れたように平面上に離れて置かれた2つの電荷の間の等電位(同じ電圧)の点を結ぶと等電位線というのが現れ、クーロン力は常にその等電位線と直交する方向に作用することから、等電位線に直交する線を描くとそれが電気力線ということに。

なので電気力線の任意の接線はクーロン力が働く方向と一致していることに。

単電荷の作る電場の等電位線は電荷を中心とした同心円として描かれることになり、電気力線は等電位線と直交する形で電荷を中心として放射状に直線で描かれることに。

上記の場合、電荷のある中心から離れるにつれて、電気力線の密度が低くなり、それがクーロン力と比例していることから、電気力線の密度として電束という概念が生み出されたというわけ。
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題名 投稿者 日時
 » 電気力線とGaussの定理 webadm 2024-2-1 19:51
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