高校物理

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5分でわかる!電気力線(電場を表す直線または曲線)

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5分でわかる!電気力線(電場を表す直線または曲線)

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この動画の要点まとめ

ポイント

電気力線(電場を表す直線または曲線)

高校物理 電磁気8 ポイント1 全部

これでわかる!
ポイントの解説授業
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今回は 電気力線 について解説します。

プラスの点電荷の電気力線は放射線状に伸びる

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電気力線 とは、 電場を表す矢印がついた直線または曲線 のことを言います。例えば、+Q[C]の点電荷から出る電気力線は次のようになります。

高校物理 電磁気8 ポイント1 左の図

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電場 とは +1[C]の電荷が受ける静電気力 のことを言いましたね。+Q[C]の点電荷から出る電気力線を調べるときは、この点電荷の周りの様々な点で+1[C]の電荷を置き、電場の向きを調べることをイメージします。すると、電場の方向は、すべて点電荷から遠ざかる方向であるということが言えますね。一般的に中心の電荷がプラスであれば電気力線はこのように 放射状 に伸びていきます。

マイナスの点電荷の電気力線は吸い込まれる

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次に、点電荷がマイナスの場合の電気力線を紹介しましょう。

高校物理 電磁気8 ポイント1 右の図

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電場の向きは、マイナスの電荷に向かう方向となるので、上図のようになりますね。マイナスの電荷を中心として、吸い込まれるような方向に電場がはたらいているということがわかります。

高校物理 電磁気8 ポイント1 2つの図

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点電荷の電気力線は、 プラスが吐き出し口 で、 マイナスが吸い込み口 であると考えることができますね。

電気力線を描くための必要な3つのルール

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電気力線は曲線を描くこともあります。電気力線を描くときの一般的なルールが次になります。

高校物理 電磁気8 ポイント1 クマさんのまとめ

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①は先ほど解説した通りですね。②は、 ある点ではたらく電場の向きは電気力線の接線の向き だということです。そして、 ③電気力線は交わったり枝分かれすることはありません。 もしも電気力線が途中で交わるということがあれば、その交点では電場の方向が2つ存在してしまいますね。枝分かれする場合も同様です。枝分かれする点で電場の方向が2つ存在することになり、これも矛盾ですね。

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電気力線を描くときは以上のルールをしっかりと守りましょう。

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

電気力線(電場を表す直線または曲線)
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