知ってますか？靴をブラッシングすると、ほこりがたまりやすくなります。つまり、ほこりがたまりやすくなります。これはすべて静電気力によるものです。掘り下げてもっと調べてみましょう。
学習目標
このトピックの終わりまでに、次のことが期待されます。
静電気学とは、静止時の電荷の研究を担当する物理学の一部門を指します。古典物理学の時代から、琥珀のような物質はこすった後に軽量の粒子を引き寄せることが知られていました。静電気現象は、電荷が互いに及ぼす力から生じます。これらの力はクーロンの法則で説明できます。静電的に誘起される力は弱いように見えますが、一緒になって水素原子を生成する陽子と電子の間の静電力のような一部の静電力は、それらの間に作用する重力よりも約 36 桁も強力です。
静電気現象の例は非常に多くあります。パッケージから取り出した後にラップを手に引き付けるような、非常に単純なものもあります。その他は、穀物サイロの爆発、コピー機やレーザー プリンターの操作、製造中の電子部品の損傷など、より自然発生的なものです。静電気とは、他の表面との接触の結果として、物体の表面に電荷が蓄積することです。電荷の交換は、任意の 2 つの表面が接触および分離するたびに発生しますが、通常、電荷の交換の影響は、表面の少なくとも 1 つが電気の流れに対して高い抵抗を持っている場合にのみ認識されます。その理由は、転送された電荷が、その効果が観察されるのに十分な時間そこに閉じ込められるためです。これらの電荷は、放電によって急速に中和されるか、地面に流れ落ちるまで、物体に留まります。たとえば、静電気ショックの一般的な現象は、絶縁された表面との接触によって体内に蓄積された電荷が中和された結果です。
クーロンの法則
この法則は次のように述べています。「2 つの点電荷間の反発または引力の静電力の大きさは、電荷の大きさの積に正比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例します」。
力はそれらを結ぶ直線に沿っています。 2 つの電荷が同じ符号の場合、それらの間の静電気力は反発します。それらが異なる兆候を持っている場合、それらの間の力は魅力的です。
電界
クーロンあたりのニュートンまたはメートルあたりのボルトの単位で表される電場は、点電荷の場所を除いて、どこでも定義できるベクトル場を指します (これは無限に発散する点です)。これは、クーロンの法則による点での小さなテスト電荷に対するニュートン単位の静電力を、クーロン単位の電荷の大きさで割ったものとして定義されます。
電気力線は重要であり、電界を視覚化するために使用されます。これらの線は正電荷で始まり、負電荷で終わります。それらはまた、各点での電場の方向に平行であり、これらの力線の密度は、任意の点での電場の大きさの尺度です。
