高校物理のまとめ 電磁気(1) 静電気

 原子は、陽子と中性子からなる正の電荷をもつ「原子核」と、負の電荷をもつ「電子」で構成されている。原子核の電気量を+eとすると、電子の電気量は-eと表される。電気量eのことを「電気素量」という。

 異なる2種類の物体をこすり合わせると、電子が移動し、各物体は別々の種類の電気を帯びる。この現象を「帯電」といい、このようにして帯びた電気のことを「静電気」という。また電気を通しやすい物体を「導体」、通しにくい物体を「不導体(絶縁体)」という。

電気量保存の法則・・・電子の移動の前後で電気量の総和は変わらない。

静電誘導・・・導体に帯電体を近づけると、電子が自由に移動するため、帯電体に近い側に帯電体とは異種の電荷が現れ、引き寄せられる。

誘電分極・・・不導体において、電気的な偏りが生じて、少し引き寄せられる。

箔検電器・・・静電誘導の現象を利用して電気を検出する装置で、金属箔が帯電すると金属箔が開く。

接地・・・帯電している器具などを地球や人の身体と接続することによって中性に保つ操作。静電誘導による力は非常に強いため、静電誘導が起こっている場所は接地の影響を受けない。

点電荷・・・限りなく小さく、点(=大きさがない)とみなせるような電荷のこと。

クーロンの法則・・・2つの点電荷の間にはたらく静電気力F〔N〕は、それぞれの点電荷の電気量の大きさq1[C]、q2〔C〕の積に比例し、点電荷間の距離r[m]の2乗に反比例する。

静電気力Fは、F =k (q1 q2)/r2  で表される(クーロンの法則)

Kは比例定数であり、およそ9.0×109N・m2/C2であるが、問題文で与えられるので暗記する必要はない。

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