《 なるほど物理コラム:1 》 『 “ 電場 ” とは ー その1 』
高校の理科の授業選択で
『 物理 』
を選択すると、
「 電気 」
の単元の学習をします。
そしてその「 電気 」 の単元に入ってまもなく、
『 電場 』
について学習します。
「中学校で勉強した電気の感覚となんだかちがうなぁ…」
と、思える項目です。
『 電場 』 の教科書的な説明は、このようなものです。
「 電荷のまわりには電場が生じ、その電場は別の電荷に力を及ぼす 」
もう少し詳しめに説明しているものはこんな感じです。
「 空間内の一点に置いた物体に力が働くとき、その空間には 『場(ば)』 が生じているという。例えば、電荷はその周りの空間に電気力を及ぼす性質をもつ場をつくり、他の電荷はその場から力を受ける。このような考え方を 『場の考え方』 という。 電気力を伝える場を 『 電場 』 という 」
なんとな~く、
「 だから 何 ??????? 」
って言ってしまいたくなるような、教科書の説明が多いのが実情です。
( ※ もちろん、 『 電場 』 についての理解をきちんと持てていれば、先ほどの教科書の説明もすんなりと理解できます。 )
今回のコラムでは、
『 電場 』のイメージ
を説明します。
『 電場 』 に対する イメージ をきちんと持てているかいないかで
「 解ける・解けない 」,「 覚えられる・覚えられない 」
が変わってくるため、
そこをきちんと押さえることにしましょう。
まず、『 電場 』 をシンプルに定義しましょう。
『 電場 :なんらかの電荷(大きさを「q」とします)を置いた時に、
電気力( 静電気力(クーロン力))が発生している空間。( ※電界
という場合もある ) 』
くりかえします
『 なんらかの電荷を置いた時に、 電気力が発生している空間 』
こんなイメージです。
この 『 電場 』という空間 は、
電荷と電荷の間に働く力を伝えます ( ← このイメージも大事です!)
電荷同士に直接力が働くのではなく、
電荷が電場をつくり、他の電荷はその電場を通して力を受ける のです
こんな感じです。
ですから、電場の (記号E) 単位は
N/C (ニュートン毎クーロン)
なのです。
つまり、
『 電荷1Cあたり、どのくらいの(大きさの)力を 伝えることができるかという割合 』 を表わしているのです。 というわけで、 『 電場の大きさ 』 というのは、 『 1Cあたり、どのくらいの大きさの力を伝えることができる 空間なのか 』 ということを表わしていると考えることができます。 だんだんイメージができてきましたか? イメージができればしめたものです! 『 電場 』 できるようになりますよ! 次のコラムでは、 「 『 電場 』の大きさ 」 について、一緒に考えます。 おたのしみに!