1個の電荷が周囲に作る電場(ベクトル表示)


下の2次元空間の中でマウスをクリックまたはドラッグすると、その位置での電場ベクトルが表示されます。ボタンをクリックすると、中心の電荷の符号が変わります。

すまん!出なかった?

電荷はその周囲の空間に電場を作る。その電場は、電荷からの距離の二乗に反比例し、次のように書ける。

EQ_ELFLD.GIF (492 バイト)

電場の生じている空間に別の電荷を置くと、その電荷は電場の強さに比例して、電場の方向に力を受ける。

ELFFORCE.GIF (275 バイト)

したがって、静止している電荷が別の電荷に及ぼす力は次のように書かれる。これがクーロン力。

EQ_COLMB.GIF (587 バイト)

 

以下は1個の電荷の電場(空間の各点の矢印で示す)と電位(等電位線で示す)の図です。左側が電場ベクトルと等電位線の図、右側が電位を3Dで表した図です。電場は電位の勾配に相当します。従って、右図のxy平面上の各点で、電場の向きはその位置で斜面を下る向き、そして電場の大きさは斜面の勾配の強さに相当します。

1個の電荷の電場と電位1個の正電荷の電位

↑1個の正電荷による電場と電位

 

1個の負電荷の電場と電位1個の負電荷の電位

↑1個の負電荷による電場と電位

 

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