第8章電磁気
（3）電気力線と電気力線密度
前回迄に”電界”と ”静電気に関するクーロン法則”の お
話をいたしました。
今回お話致します電気力線は 電気(電子)部品の需要な
要素 (抵抗・コンデンサー・コイル) の内のコンデンサ
ーに大いに関係します。
[I] 電気力線とは？
ある ”場” の 状態を表す必要がある事があります。 例
えば、 大雨が続いて地盤が緩くなっている時 どの地域
に どれだけの積算雨量が有ったとか言う事を 地図上に
棒グラフや色で表しています。
また 風の様子を表すために 地図上に矢印を沢山描きま
す。
風向は、矢印の向きで 風速は、矢印の長さ や色又は、
矢印の密度で表しています。 地図上に 沢山の矢印を描
く事で 台風の風が 全体として渦を巻いている事や冬に
なると北又は 北西の風が 日本列島へ吹き込んでいる事
を視覚的に捉える事が出来ます。
前回迄のお話では、 ある電荷が有って、 その電荷から
距離:ｒの場所の電界の”強さ”と”向き” を知る為に"+1
[C] ” の電荷を置く事でそれらを知る事が出来ました。
この様に個々の場所の電界の ”強さ”と ”向き”を 計算す
る事が出来ますが 場の全体の状態を捉える事が 出来ま
せん。
そこで、今回 お話を致します 電気力線と言う架空の線
で電界全体の様子を表してみます。
[Ⅰ] 電荷：Q [C] から発せられる電気力線の数：N
電気力線は、 架空の線ですので Q [C] の電荷から
発せられる電気力線の総数：Nは
N = Q/ε [本] （5）
と定めます。
Nは、Qの電気量が多い程、また、 誘電率が小さい
程多くなる事を式は、表しています。
逆にQの電気量が小さい程、また、 誘電率が大きい
程、N が少なくなる事が（5）式より分かります。
誘電率が無限大とも考えられる金属の中では、N=0
本です。
[Ⅱ] 電界と電気力線の関係
(5) 式を球の表面積： S = 4πｒ^2 で割ってみま
す。
N/S = Q/(4πεr^2) = E [V/m] or [N/C] (6)
※ r^2 は、r の2乗をエクセル形式で表記したも
のです。
次の図をご覧下さい。
真ん中の赤の球が電荷：Q です。
その周りの薄い水色の球は、Q から半径：r の球の
表面を表しています。また、Q から出ている線は、
電気力線です。
Q から遠ざかる程、電気力線の密度(=N/S) が低く
なっている事が分かります。
電気力線密度は、電界の強さ：E を表しているので
す。ここが重要ですので、赤字の所を何度も読み返
して下さい。
上の図からも分かります様に電荷に近い所程、単位
面積当たりの電気力線が多くなります。つまり、密
度が高いのです。
全文は、7月の「法規」と「工学」のページで お読み下
さい。
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