高校物理「電気」「クーロンの法則」ＡＢ間にはたらく静電気力

高校物理「電気」「クーロンの法則」ＡＢ間にはたらく静電気力

◆問題

原点をＯとするｘｙ平面上の点Ａ(ａ，０)と点Ｂ(−ａ，０)に電気量Ｑ[Ｃ]の正電荷をそれぞれ固定した。クーロンの法則の比例定数をｋ[Ｎ・ｍ^2／Ｃ^2]として次の問いに答えよ。

(1) 点Ａと点Ｂの２つの点電荷の間にはたらく静電気力の大きさＦを、ａ，Ｑ，ｋを用いて表せ。


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◆解説

２つの点電荷の間にはたらく静電気力の大きさＦは、クーロンの法則によって求めることができます。

Ｆ＝ｋ0・(ｑ1・ｑ2)／ｒ^2

ですね。
今回の問題では、ＡＢ間の距離はａ−(−ａ)＝２ａで、ｋ0＝ｋ，ｑ1＝ｑ2＝Ｑとなります。
これらの値を代入すると、

Ｆ＝ｋ・(Ｑ・Ｑ)／(２ａ)^2
　＝ｋＱ^2／４ａ^2[Ｎ]

ちなみに、点Ａと点Ｂの電荷はどちらも正電荷なので、この力は斥力(反発し合う力)となります。


次の問題→点Ｐ(０，√３・ａ)における電場


◆関連問題
電流と磁場


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