高校物理
5分でわかる!クーロンの法則、点電荷の電場、電位
![高校物理](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/subject_symbol_border_k0_science_physics-fe90ac1eb3284cd1d1eedd3d53648aa4b76034181b4fdc6fba1e42a666fae593.png)
- ポイント
- ポイント
- 練習
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/components/movie_size-f89110ba4a351d85c483bb12f73c7cf89e2ba13a9174f58b4a38599d28678843.png)
この動画の要点まとめ
ポイント
クーロンの法則、点電荷の電場、電位
これでわかる!
ポイントの解説授業
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
これらの公式とクーロンの法則について整理してみましょう。
「クーロンの法則」と「電場」はベクトル量
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
まず区別して覚えてほしいのが「ベクトル量」か「スカラー量」かという点です。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
ベクトル量は、 方向 と 大きさ をあわせもつ量ですね。 クーロンの法則 は、「電気量+q[C]の電荷が受ける 静電気力 を表す式」なので、 ベクトル量 です。静電気力の大きさは次の公式で求められます。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
電場 の式は、「電気量+1[C]の電荷が受ける 静電気力 を表す式」なので、 ベクトル量 です。電場の大きさは次の公式で求められます。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
これらの公式は、 大きさ のみを表しています。したがって、Qやqの値を代入するときは、電荷の符号は外して計算します。 方向 は、大きさとは別に図などによって判断することになります。
「電位」はスカラー量
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
一方、スカラー量は、 方向なしで大きさのみ を表す量です。 電位 の式は、「電気量+1[C]の電荷が持つ 位置エネルギー を表す式」なので、 スカラー量 です。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
電位は、基準点に対してのエネルギーを表し、プラスになることもマイナスになることもあります。Qやqの値を代入するときは、電荷のプラス・マイナスの符号をそのまま入れてください。
3つの式の覚え方のコツ
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
公式がたくさんあると、覚えるのが大変ですよね。そこで、3つの式をまとめて覚えるコツを伝授しましょう。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
上図のように、「クーロンの法則→電場→電位」という順番に式を見ていくと、文字が1つずつ減っていることに気づきますよね。 クーロンの法則の式からqを取ると電場の式 になり、 電場の式からrを取ると電位を求める式になる のですね。
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/logo_black-a711ae7f4c2af1410b916e7066a5e8950d6f2f3a2150e093b6dc878ad8f31d3f.png)
電気量+Q[C]の点電荷から距離r[m]離れた点Aでの電場の大きさEと電位Vは次のように表されましたね。