電気力線とは




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電気力線とは

電気力線は、電界の状態を仮想の線を用いて表したものです。

電界中に微小な正電荷を置くと、その電荷は電界による力を受けて電界の方向に動きます。

このとき電荷が動いた仮想の線(電気力線)を用いて、電界の様子を一種の力線として、図に示すと便利でわかりやすいので、この仮想の線のことを電気力線といいます。

電気力線の様子を図に表してみると、次のようになります。

正電荷のまわりの電気力線

正電荷のまわりでは、電気力線が正電荷から出発している様子を表しています。

負電荷のまわりの電気力線

負電荷のまわりでは、電気力線が負電荷に収束している様子を表しています。

正電荷と負電荷の近くの電気力線

正電荷と負電荷が近くにある場合、電気力線は正電荷から出発して、負電荷に入る様子を示しています。

2個の正電荷の近くの電気力線

2個の正電荷が近くにある場合、互いに反発する様子を示しています。

2個の負電荷の近くの電気力線

2個の負電荷が近くにある場合、互いに反発する様子を示しています。

電気力線の性質

電気力線には次のような性質があります。

1. 電気力線は、正の電荷から出発して、負の電荷で終わる連続曲線です。
2. 電気力線の接線の方向が、その点の電界の方向を示しています。
3. 電気力線は途中で分岐したり、途中から始まったり、互いに交差することはない。
4. 電気力線は電位の等しい点を結んだ面(等電位面)に垂直です。
5. 電気力線の密度はその点の電界の強さを示している。
6. 電界の強さ \(E\) [V/m]の点では、その点において電界と垂直な断面 1 m2 当りに \(E\) 本の電気力線が通るものとします。

以上で「電気力線とは」の説明を終わります。




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