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線部以外電場と本数の関係や線部のとこ全部...

■どこまで理解しているか


線部以外

■どこが具体的にわからないか


電場と本数の関係や線部のとこ全部です

回答(2件)

ベストアンサーに選ばれました
個人家庭教師

●訂正

電場はE=k Q/r^2ですね

あなたがベストアンサーに選んだ
vayacy
さんは個人家庭教師をしています

個人家庭教師
そもそも電場とは目に見えないものです。実...

そもそも電場とは目に見えないものです。実際は電荷が存在する空間が歪んでいるイメージを持つとよいのですがそんなのよくわかりませんね笑。


目に見えない電場を扱う際にまず最初に高校で習うのはE=k Qq/r^2ですよね?これはある電荷の周りに1Cの電化をおいたときにE[N/C]の力を受けその大きさは電荷の大きさに比例、距離の二乗に反比例します。


次の捉え方としてガウスが電気力線というのも仮想的な線を考える方法です。この線は実際にはないですがこれがあることで見えない電場がより見えるようになります。例えば正電荷を置くとそこからあらゆる方向に電気力線が伸び出てきます。線の方向は+→−の向きです。ここで「電気力線の本数の密度が大きいほど電場が大きい」と決めます。よって電場は電気力線の本数の密度によって決まるのでE[本/m^2]となります。


ここで電荷Qが全部でN本の電気力線を出しているとするとその電荷を覆う面を考えます。簡単のために半径rの球でおおうとします。半径rのところの電場は先程の公式で E=k Qq/r^2です。つまり単位面積あたり(1㎡)では E=k Qq/r^2[本]の電気力線が通っています。では球全体での電気力線の本数Nについては急の表面積は4πr^2なのでN=4πkQでk=1/4πεよりN=Q/εという式が導けます。実はこれは球でなくてもこの式は成り立ちます。これにはストークスの式という大学での知識がいるので気が向いたら調べてみてください。


これから任意の面(面積S)での電場の大きさはE=N/S=Q/(εS)で求められることがわかります。電場の捉え方にもいろいろあるんだなぁ…ってことがわかってくれれば良いです。

あなたがベストアンサーに選んだ
vayacy
さんは個人家庭教師をしています

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まど電場が強い。 交わったり、枝分かれしたりしない。 図2 図1 電気量の大きさが等しい正·負の点電荷 電気量の等しい2つの正の点電荷 (点線は等電位面(後出)を示す) ガウスの法則 電場の強さがE [N/C]の所では, 電場に垂直な断面を通る電気力線を1m*当た りE本の割合で引くものとする(理論上のこと で,実際に描くときは適当でよい)。 ますは約束 1 m2 点電荷Q[C]から出る電気力線の総数 総本数 Nを求めてみよう。点電荷を中心とする半径r[m]の球面を考えると,そ こでの電場は E=kQ/r".これは1m?当たりの本数でもあり,球面の 面積は4元r2 (m]だから W=RQx4エr=4xkQ=2 (木) この本数は点電荷に限らず,任意の形状の電荷に対して成立することが 証明されている(ガウスの法則)。もちろん-Qの電荷には同じ本数が 入ってくる。

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