電界

電場は 電荷によって生成される場 です。電場は、その場内に置かれた各試験電荷にかかる力を測定するために使用できる ベクトル量 です。

この場内に置かれた電荷は、引力または反発力の影響を受けることになります。力の方向は電荷の符号 (正または負) によって異なります。

力の強さは、試験電荷が場を生成する電荷に近づくほど大きくなり、生成する電荷から遠ざかるほど強度は低くなります。

電場は次の式を使用して計算できます。

どこ、

物理学における場の概念は、一定の距離を与えられた 力の相互作用 に関連しています。たとえば、地球の重力は、重力場を作成することで地球に近い天体によって感じることができます。

同様に、正または負の固定電荷 Q は電場を生成し、その周囲の空間に影響を与えます。このフィールドにテスト電荷 q が追加されると、力が感じられます。

最初、点電荷 q は一定距離の位置 P1 にあり、電気力 F がそれに作用します。この電荷を他の位置 (P2、P3、P4、および P5) に移動すると、電気力も電荷に作用します。これは、電荷 Q の周囲に電場が生成されるために発生します。

形成される電界はテスト電荷に依存しないことに注意してください。電荷間の相互作用は、電荷 Q の周囲の電場から生じ、その周囲に力が発生します。

電場ベクトルは、電場に関連する量です。この量はベクトルであるため、モジュール、方向、意味を持ちます。

電場ベクトルの係数はその 強度を 表します。テスト充電にかかる電気力は、次のように電界に関係します。

どこ、

正の電荷によって生成される電場は、その電荷から離れる方向を指します。負の電荷によって生成された場は、電荷を指します。

電気力と電界は同じ方向ですが、その方向は試験電荷の符号によって決まります。

生成電荷 Q とテスト電荷 q が同じ符号を持つ場合、電荷間には反発があり、生成される場は分離の 1 つです。

電荷 Q と q の符号が反対の場合、電荷間に引力があり、生成された場が接近します。

電場は、電場ベクトルの方向に従って配向された力線によって形成されます。

電場を生成する電荷が正の場合、力線は 遠心力に なります。つまり、力線は中心から外側に伸びます。そして、発生する電荷がマイナスの場合、力線は 求心性 、つまり外側から内側に向​​きます。

各点の力線は電場ベクトルに接しています。力線が生成する電荷に近づくほど、電場の強度は大きくなります。

エネルギー の意味も参照してください。