高校物理「電気」「クーロンの法則」

高校物理「電気」「クーロンの法則」

高校物理の電気の単元では、まず２つの点電荷の間にはたらく静電気力の大きさについて考えます。

静電気力の大きさは、クーロンの法則の公式で求めることができます。

Ｆ＝ｋ(|ｑ1|・|ｑ2|)／ｋ^2

これがクーロンの法則の公式です。

Ｆは力学でも登場したように力[Ｎ]、ｋは比例定数、ｑ1，ｑ2はそれぞれの点電荷が持つ電気量[Ｃ]、ｒは点電荷間の距離です。
電荷が大きければ大きいほど、点電荷間の距離が近ければ近いほど静電気力が大きいことがわかります。

ちなみに比例定数ｋは、真空中では９．０×１０^9[Ｎ・ｍ^2／Ｃ^2]であり、数字でパラメータが与えられているときは、この値をそのまま使うことが多いです。

「＋２．０×１０^(-6)[Ｃ]と−４．５×１０^(-5)[Ｃ]の２個の点電荷を０．３０[ｍ]話して置いたとき、これらの点電荷間に働く静電気力の大きさを求めよ。」

このような問題でクーロンの法則を利用することができます。

Ｆ＝ｋ(|ｑ1|・|ｑ2|)／ｋ^2に、ｋ＝９．０×１０^9，ｑ1＝２．０×１０^(-6)，ｑ2＝−４．５×１０^(-5)，ｋ＝０．３を代入して、

詳しい計算はここでは省略しますが、計算すると、９．０Ｎになります。


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