5分でわかる!等電位面

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この動画の要点まとめ

ポイント

等電位面

高校物理 電磁気8 ポイント2 全部

これでわかる!
ポイントの解説授業
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次に 等電位線 あるいは 等電位面 と呼ばれるものについて解説します。

電位が等しい場所をつないだ線(面)

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まずは図を見てください。

高校物理 電磁気8 ポイント1 左の図

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プラスの電荷が中央にあるとき、その電気力線は電荷から放射状に吐き出されています。このとき、電位が等しい部分をつないだ線(面)のことを 等電位線 あるいは 等電位面 と言います。

点電荷を中心とした円、球はどこでも同じ電位

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等電位となる場所は、どんな場所でしょうか?電気量Q[C]の点電荷による電位は、
V=kQ/r
と表せましたね。式より、 点電荷から等距離の場所はどこも同じ電位 になることが分かります。つまり平面で考えれば、 点電荷を中心とした円等電位線 になるのです。

高校物理 電磁気8 ポイント2 図

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平面で考えれば点電荷から等距離の点の集合は円になりますが、立体空間で考えると点電荷から等距離の点の集合は になります。等電位線(面)は無数に描くことができ、平面ではすべて 同心円 であり、立体空間では 同心球 となります。

電気力線⊥等電位面

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ここで、 電気力線は等電位面を垂直に貫いている ことがわかりますか。電気力線は半径の方向であり、球面と半径は直角に交わるので、等電位面と電気力線も直角に交わるのです。

高校物理 電磁気8 ポイント2 全部

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。

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