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クーロンの法則

   

電荷間に働く力

電荷にはプラス(+)の電荷である正電荷とマイナス(-)の電荷である負電荷があります。

●正電荷の近くに正電荷を置いた場合
磁石のN極N極が反発しあうように、斥力(反発力)が働きます。同様に負電荷の近くに負電荷を置いても同じく斥力が働きます。
すなわち、
同符号の電荷(プラスプラス、マイナスとマイナス)間に働く力の向きは斥力が働く。

正電荷の近くに負電荷を置いた場合
磁石のN極とS極が引く付けあうように引力(吸引力)が働きます。
すなわち、
異符号の電荷(プラスとマイナス)間に働く力の向きは引力が働く。

この力(斥力、引力)の大きさを示した法則がクーロンの法則です。

クーロンの法則

クーロンの法則公式

クーロンの法則とは、2つの点電荷(A,B)に働く力でクーロン力といいます、
\(F\) :2つの点電荷(A,B)に働く力 (単位 N ニュートン)
\(Q_{A}\) :点電荷Aの電気量の大きさ (単位 C クーロン)
\(Q_{B}\) :点電荷Bの電気量の大きさ (単位 C クーロン)
\(r\) :2つの点電荷(A,B)間の距離 (単位 m)
\(k\) :比例定数

として、クーロン力は次の式で与えられます
\(F=\Large{k\frac{Q_{A}Q_{B}}{r^{2}}}\)

ここで、比例定数\(k\)とは
\(π\) :円周率
\(ε_{0}\) :真空の誘電率で \(ε_{0}=8.854×10^{-12} [\frac{F}{m}]\)
で、比例定数\(k\)は次の式で与えられます
\(\Large{k=\frac{1}{4πε_{0}}}\)≒\(9×10^{9}[\frac{N・m^{2}}{C^{2}}]\)

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