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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第29期無線工学第8章電磁気 (2)静電気に関するクーロンの法則

2021年11月30日 | 「工学」見本記事

             第8章電磁気
       (2)静電気に関するクーロンの法則

今回は、「静電気に関するクーロンの法則」についての
お話です。クーロンの法則については、前回の電界の回
で少し触れていますが  ”電荷”又は、”磁界の変化により
生み出される電界” 他の電荷との間に生じる力を表す
です。

クーロンの法則には、「静電気に関するクーロンの法則
」と「磁気に関するクーロンの法則」があります。
クーロンの法則に限らず、静電気のお話に出て来る式は
、文字を変えると磁気に関する式になりますので、静電
気が理解出来ますと、後は、皆様自身が、受験参考書で
磁気に関する内容を読めば分かる様になります。

さて、クーロンの法則は、簡単な式で表されますが、簡
単な式に限らず、は、暗記するものでは、なく何を意
しているかを理解する重要です。
式の意味が分かれば、自然と頭に入りますが、意味もわ
からずに、暗記をしますと、すぐに記憶から消えてしま
い役に立たなくなります。
特に、 無線従事者試験の最高峰である第1級陸上無線技
術士のアンテナと電波伝搬には、沢山の式が出てきます
が、それらの式を使えなければなりません。式の数が多
く意味が分からずに暗記する事は、不可能です。

それでは、「電気とは、何か?」と言う事の復習から始
めます。 詳細は、工学第1章「空中線と電波伝搬」の 1
回目でお話をしていますので、読み直しておいて下さい


電気の正体は、原子の陽子に、”+”。電子には、”” の
電気の性質があり、いくつかの電子が原子から離れる事
それぞれの性質が見えてくると言う事をお話しました

つまり、1 つの原子の中の陽子の数と電子の数が同じで
あれば、その原子は、電気的な性質を示さないと言う事
です。"+"と”−”の電気が同量であれば、”+”、”−”で”0
”と言う事です。
それでは、陽子と電子が分かれる事でどの様な事が起こ
るのか基本となる「クーロンの法則」についてのお話を
します。


電子が抜けた原子と 電子の絵を 一々描いていたのでは、
大変ですのでそれぞれを丸で描きます。
そして、その丸を電荷と呼びます。絶対にこの言葉を覚
えておいて下さい。
電荷自体は、大きさをもちません。
下の図-2をご覧ください。
”+” の電荷とは、電子の数が陽子の数より少なくなった
原子の事です。
”の電荷とは、自由電子の事です。
自由電子とは、陽子の束縛を逃れて自由になった電子の
事を言います。覚えておいて下さい。重要な言葉です。
この自由電子が動く事を電流と言います。

電荷同士に働く力
+電荷同士及び電荷同士の間には反発する
が働きます。
+の電荷との電荷の間には引きあう力が働きま
す。 これは、 原子が電子を引き戻し 安定状態になろう
とする為です。 原子は、陽子の数と電子の数が同じ時、 
安定します。

電荷どうしが  ”引き合ったり”、 ”反発し合ったり” する
場合については、ご理解頂けたと思いますが それでは、
どの位の力が働くのでしょうか?
2つの電荷Q1とQの間に働く力を F [N] (ニュートン)
としますと以下の式が成り立ちます。( 単位は 非常に重
ですので、覚えておいて下さい。)
クーロンの法則
Q1と Q2 と言う電荷が有ったとします。
それぞれの電荷には、電気の量がありその単位は、[C](
クーロンと読みます)です。
電荷同士の間の距離は、r です。
この式を理解する上で大変重要な事があります。

続きは、11月の「法規」と「工学」のページで お読み下
さい。
 

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