静電気力に関するクーロンの法則

電気量がそれぞれ ${\displaystyle q_1〔\text{C}〕}$ ， ${\displaystyle q_2〔\text{C}〕}$ の帯電体間にはたらく静電気力 ${\displaystyle F〔\text{N}〕}$ は次式で表され，電気量の積 ${\displaystyle q_1{q}_2}$ に比例し，帯電体間の距離 ${\displaystyle r\text{〔m〕}}$ の2乗に反比例する．

${\displaystyle F=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}}$    （ ${\displaystyle k}$ ：比例定数）

これを静電気力に関するクーロンの法則という．静電気力は2つの帯電体を結ぶ直線方向にはたらき，上式の符号が正のときには斥力，負のときには引力を表す．つまり，2つの帯電体の電気量の符号が同じであれば斥力，異なれば引力がはたらく．

この法則は，フランスの物理学者クーロン（1736-1806）により発見された（ねじれ天秤を用いた帯電体間にはたらく力の測定）．

クーロンの法則の比例定数 ${\displaystyle k}$ は帯電体のまわりの物質の種類により異なる値をとる．真空中での ${\displaystyle k}$ の値（ ${\displaystyle =k_0}$ ）は

${\displaystyle k_0=c^2\times {10}^{-7}}$ ${\displaystyle \approx 8.99\times {10}^9}$ ${\displaystyle \text{N}\cdot {\text{m}}^{\text{2}}{\text{/C}}^{\text{2}}}$

である（ ${\displaystyle c}$ は真空中での光の速さ ）．空気中での ${\displaystyle k}$ の値は真空中での値 ${\displaystyle k_0}$ にほぼ等しい．

ホーム>>物理>>第4編 電気と磁気>>第1章　電場（電界）>>静電気力に関するクーロンの法則

2024年10月21日