「クーロンの法則によると、2 つの電荷間の引力/反発力は、電荷の大きさに正比例し、距離に反比例します。」
クーロンの法則は、帯電した 2 つの体の中心を結ぶ線に沿って作用します。この法則は、2 つの帯電したエンティティ間の力と距離の逆二乗関係を表すため、クーロンの逆二乗法則としても知られています。クーロンの法則は、ニュートンの万有引力の法則と電気的に等価であると見なされています。これは、それが導出する関係が 2 つの大きな質量の間に作用する重力に非常に似ているためです。
スカラー形式とベクトル形式とは?
この法則を使用して、2 点電荷間で作用する力を正確に計算できます。 「点電荷」という用語は、物理学では非常に小さなエンティティを表すために使用されます。これは、特にそれらの間の距離と比較した場合、荷電体の線形サイズが非常に小さいことを意味します。その結果、これらの荷電されたエンティティを点電荷と見なすことで、それらの間に作用する静電力の量を簡単に計算できます。
物理量には、スカラーとベクトルの 2 種類があります。スカラーは大きさのみの量ですが、ベクトルは方向と大きさの量です。ベクトル量の例は、上部の矢印で表される力です。
ベクトル形式のクーロンの法則
r1 と r2 がそれぞれ 2 つの電荷の位置ベクトルを表すように、2 つの電荷 Q1 と Q2 があるとします。 2 つの電荷は電気的に引き合います。
2 番目の電荷により、最初の電荷にかかる力は反対方向になり、大きさは 2 番目の電荷にかかる力と同じになります。クーロンの法則によると、すべてのアクションには反対の反応があり、これがニュートンの運動の第 3 法則を支えています。
媒質の比誘電率
ベクトル形式のクーロンの法則の重要性
点電荷の集合がある場合、クーロンの法則のベクトル形式が重要です。この場合、各電荷に作用するベクトル力の合計は、いずれかの電荷に作用する合力です。これが、重ね合わせの原理として知られているものです。
結論
電気力は、帯電した 2 つのエンティティ間の距離の 2 乗に反比例します。さらに、この法則は、一般的な場合にガウスの法則を正確に導出するために使用されます。静止電荷は、クーロンの法則に従って次の特性を発揮します。同じ電荷は互いに反発し、異なる電荷は互いに引き合います。クーロンの法則のベクトル形式は、電荷によって引き起こされる電界の方向を提供します。 2 つの負の電荷は互いに反発し合い、正の電荷は負の電荷を引き付けます。物理学では、電荷は引力線に従って作用します。
