電気力線

すべての電荷は独自の電界を生成し、他の電荷はその電荷の近くで電気力を経験します。この力は、電荷の性質に応じて、引きつけたり反発したりします。

私たちは肉眼で電場を「見る」ことはできません。これらの電場は、「電気力線」によって図式的に表すことができます。

歴史:

電界はどこにでもありますが、肉眼で「見る」ことはできません。これらの電場を視覚化するために、マイケル・ファラデーは 1837 年に電気力線の概念を導入しました。これらの線の助けを借りて、空間のあらゆる点で電場の方向と電気力の方向を見つけることができます.力線の助けを借りてベクトル フィールド ラインを表現するという概念は非常に基本的なものであり、複雑なシステムを研究する際に大いに役立ちます。紙に線を引くことで任意のベクトル場を表すというこの概念は、重力、流体力学、空気力学、静電および静磁の研究によく使用されます。

定義:

電気力線は、線上の任意の点に引かれた接線が電場の方向と電気力の方向を与えるように、空間に描かれた想像上の線です。

下の図は、互いに近くに保持された正と負の電荷で構成されています。図のように、それぞれの点で接線を引くことにより、点 A と B での電界の方向を見つけることができます。

電荷による電気力線:

下の図は、正電荷と負電荷の電気力線を示しています:

正電荷と負電荷のペアによる電気力線

この場合、線は正の電荷から出て、負の電荷で終わります。これらの線は、直線だけでなく曲線もできますが、互いに交差したり交わったりすることはありません。下の図は、その場合の電気力線を示しています。この図は、これらの電荷間の力の「魅力的な」性質も表しています。これは、正電荷から出て負電荷に収束した線が同じ方向を向いているためです。

同じ電荷のペアによる電気力線

この場合、線は両方の正電荷から出て、無限に終わります。これらの線は、直線だけでなく曲線もできますが、互いに交差したり交わったりすることはありません。下の図は、その場合の電気力線を示しています。この図は、これらの電荷間の力の「反発」の性質も表しています。これは、正電荷から出た線と正電荷から出た線が逆向きだからです。

一般的な特徴

結論

電界は、「力線」の概念を利用して視覚化できます。さまざまな電荷分布で、これらの線のいくつかの特性と動作を見てきました。電気力線は、正電荷から出て、負電荷で終わると見なされます。この慣習は、科学界によって守られています。