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| TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期受験直前講座 （2）クーロンの法則 |
| 2023年2月3日 9時30分の記事 |
| 第31期受験直前講座 （2）クーロンの法則 今回は、クーロンの法則についての復習と 電界 を含めた演習問題の出題を行います。 通常の参考書では、どの様な訳かクーロンの法 則説明した後に電界の話をするので学習する方 の頭の中は、グチャグチャになってしまいます。 例えて言いますと法律を勉強する方に民法の説 明をした後に憲法の説明をする様なものです。 私は、法律家では、ありませんが、電波法を教え る場合、電波法の根幹である電波法の総則から 教えます。何故なら 電波法がどの様なものかが 書かれているからです。まずは、全体像のイメー ジを作るってから細部の説明をするのが 常道だ と思います。 静電気に関する現象は、全て「電界」の中で起こ っている事象なのです。 「クーロンの法則」は、 「電界」中にもう 1つの電 荷を持ってきたらどうなるかと言う法則です。 それでは、「クーロンの法則」の復習を始めます。 2．「静電気に関するクーロンの法則」の復習  上の図では、分かりませんが、誘電率が ε の 誘電体の中にQ1が作る電界が あります。 誘電体は、木や空気やその他電気を通さない 物質であれば何でもかまいません。 勿論、 真 空でもか まいません。 (但し 金属の様な 導電 体の中では、誘電率：ε = 無限大 の様なもの ですので電界：E = 0 [V/m] です。） 電荷が単独で存在する時は 何も起こりません が電荷が複数個ありますとお互いの間に力：F [N] が働きます。その時発生する力にはその大 きさと方向があります。 力の方向 電荷が ”+”と ”−”の様に異なる時 は、引き合う方向 電荷が”+”と”+”または ”−”と”−” の様に同じ時は、反発する方向 力の大きさ：Ｆ［Ｎ］ F [N] = Q1・Q2/(4πεr＾2） （2） （2）は、Q1とQ2には、＋/− を含んでいますので 、実は、力の 大きさと 方向を 含んでいますので 、クーロンの法則を全て物語っている事になりま す。 それでは、 何を述べているのか、詳細に見てみ ましょう。 (式をただ 暗記するのは、大変ですが 式が意味 するところを知れば、暗記せずに 何時でも 活用 できます。) (2)式では、Q1が作る電界の中でQ1から距離： r [m]離れた所にQ2が置かれた事を述べています 。 1 つの電荷が置かれ、その近くにもう 1つ電荷を 置きますと互いの間で力が働きます。 それぞれの電荷が 他方の電荷に及ぼす力は、 電荷Q1又は、Q2 との互いの距離が r [m]であり さえすれば、どこにあっても良いので仮にQ1を中 心に考えますとQ2 は、Q1からの半径：r [m]の球 の表面のどこかに有る事になります。 (2つの電荷を平面上でなく3次元の空間で考えま しょう。) この半径：r [m] は、分母にありますので、r が大 きく成程、左辺の お互いの間に働く力Ｆ:は小さく なります。この力は、半径： r [m] の 球の表面積 に反比例 して力：F[N] が小さくなります。 分母の4πｒ^2は球の表面積を表す式です。 続きは、続きを読むをクリックしてお読み下さい。 受験クラブからの重要なお知らせ TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」は、2023年2月末日をもって 閉講とさせて頂きます。 永らくのご愛読と応援を頂きまして誠に有難う御座いました。 なお、今後は、TOITAの「航空無線通信士受験塾」又は、TOITAの「 航空無線通信受験クラブ」FC2校でご覧頂く事ができますので、今後 ともご愛読の程、宜しくお願い致します。 2023年2月1日 TOITA |
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