電磁気の分野ですが、これからまだまだ充実させたいと思っていますので、リクエスト等よろしくお願いいたします。
なにかと難しいと思われている電磁気ですが、ここまで勉強してきたあなたなら克服はそう困難な分野ではないと思います。
怪しいところはかならず前に戻ってもう一度復習しましょう。
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電場のイメージを作ることは非常に大事です。
電場と電位の区別をしっかりといえますか？
できなければもう一度復習をしましょう。
Ex P.34
電場とは？電位とは？もう一度確認してください。
電場—空間が電気的に変化している状態である。
電場の大きさは+1Cの試験電荷が受ける力の大きさに等しく、電場方向は+1Cの試験電荷がうける力の向きです。
電位とは+1Cの電荷あたりの位置エネルギーまたは仕事ですね。
電位の高い低いについても注意が必要です。
また電気力線についてもしっかり理解しておいてください。
これを自在に使いこなせるとイメージができ、いろいろな場面で役に立つはずです。
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電場はベクトル量なので合成して和を求める場合、ベクトル的な解法が要求されます。
したがって、一直線上に電場が乗ってこない場合は、平行四辺形をしっかりと描き、その上で幾何的や三角関数を使って計算しましょう。
一方、電位はスカラー量なのでそのまま足しちゃってもかまいません。
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電場の意味は大丈夫でしょうか？
電気力線の意味もしっかり押さえておいてください。
ここでは試験電荷をつかってかんがえてみましょう。
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ガウスの定理の応用です。
ガウスの定理とは電荷からでる電気力線について述べたものです。
Qの電荷があった場合、そこから出る電気力線総本数は $4\pi kQ$ 本です。
この問題の場合、電気力線が出るときの出方にも注意してください。
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エネルギーの問題です。電磁気の範囲ですが、結局力学の知識が必要です。
力学はすべての土台なので怪しいときはもう一度復習しましょう。
ここではエネルギー保存とエネルギーと仕事の関係の2つの考え方で示しています。
当然ですが、答えは同じものが得られます。
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エネルギーの関係から導きます。
これは q の電荷が正でも負でも同じ答えになることを注意してください。
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