coulomb's Law 2点電荷間の力について説明します。真空では、力は以下によって与えられます。
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f =k * q1 * q2 / r^2
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どこ:
* f 静電力です
* k クーロンの定数(約8.98755×10^9n⋅m^2/c^2)
* q1 および q2 料金の大きさです
* r 料金間の距離です
電荷の間に媒体(空気、水、または誘電体材料など)が存在する場合、それらの間の力が変更されます。 その理由は、媒体の構成要素粒子(原子または分子)が電荷の電界によって偏光することができるからです。この偏光は、媒体内に反対の電界を作成し、電荷が経験する正味の電界を効果的に削減します。
培地の効果は、誘電率(ε)と呼ばれる量によって捕捉されます。 これは、媒体をどれだけ簡単に偏光できるかの尺度です。真空の誘電率はε₀(約8.854187817 ...×10^-12 f/m)として示されます。
媒体における修正されたクーロンの法則は:です
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f =k * q1 * q2 /(ε * r^2)
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キーポイント:
* 誘電率が高いことは、力が弱いことを意味します: 培地の誘電率が増加すると、電荷間の力が減少します。
* 誘電率: 相対誘電率(ε_R)は、真空の誘電率に対する媒体の誘電率の比率(ε_R=ε /ε₀)です。この無次元の量は、真空中の力と比較される力がどれほど強いか弱いかを教えてくれます。
* 一般的な例:
*空気の相対誘電率は約1.00059です。つまり、力は真空とほぼ同じです。
*水の相対誘電率は約80しているため、水中の電荷間の力は大幅に減少します。
要約すると、電荷間の媒体の存在は、それを減らすことでそれらの間の力に影響します。この効果は、培地の誘電率によって定量化され、偏光能力を反映しています。