クーロンの法則

クーロンの法則 Coulomb's law

2つの電荷には、電荷の正負により斥力や引力が働く、ということを以前の記事で書きました。

この力に関して、次のようなクーロンの法則が成り立ちます。クーロンの法則を考える際には、点電荷を考えます。


2つの点電荷に働く力F[N] は、それぞれの点電荷の電気量 q_1[C]、q_2 [C] の積に比例し、2つの点電荷間の距離r[m] の2乗に反比例する。すなわち:

が成り立つ。

万有引力の式ととてもよく似た式になります)

kは比例定数であり、単位は[N・m^2 / C^2] です。

kの値は点電荷のまわりの物質(点電荷がある空間を占める物質)により異なります。

真空中での比例定数k_0 は:
k_0 = 9.0 × 10^9 [N・m^2 / C^2]
です。

空気中の比例定数の値は、真空中の比例定数とほぼ同じです(したがって、空気中の比例定数にk_0 を使うこともあります)。


この力Fのことを、静電気力(せいでんきりょく)またはクーロン力(くーろんりょく)といいます。

重力のときの物体と同様、静電気力を受ければ、粒子には加速度が生まれ運動をします(粒子に働く力がつりあっていれば静止しています)。

q_1とq_2が同符号であればF>0 であり、異符号であればF<0 となります。これより、Fが正であれば斥力、Fが負であれば引力を表します。


クーロン(Charles-Augustin de Coulomb;1736–1806)はフランスの物理学者です。

電気量の単位も彼が由来です。
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