後藤憲一先生の「電磁気学演習」 第1章セクション1 「静電界Ⅰ:真空中の静電界」
を完了。
セクション1の基本は、クーロンの法則、電界、電位である。
静電気学の基本法則の一つはやはりクーロンの法則であろう。
「真空中に2つの電荷があると、それぞれの電荷が同種であるときは斥力(反発力)、
異種の場合は引力が働く。力の大きさはそれぞれの電荷の積に比例し、電荷間の距離
に反比例する。」
要するに、電荷がプラス同士、マイナス同士の場合は引き合い、異なる場合は反発する
わけだ。
電荷間に働く力はクーロン力と呼ばれ、この空間の力で静電誘導現象も説明ができる。
電荷が空間でクーロン力の作用を受ける場合は、必ずその空間には電界(電場)が存在
する。空間の電界の発生源も電荷で、その場作用するクーロン力は電荷の大きさに電界
の強さを掛けた値になり、力の方向は電界の方向と一致する。いろいろと聞いてみると
「クーロン力は電荷の大きさに電界の強さを掛けた値になる」ということを提唱したのは
マックスウェルのようだ。
電界と電位の関係は、1Cの点電荷を無限遠方から電位を求める点まで電界の力に
抗して運ぶための仕事である。電位は無限遠方から電位を求める点まで電界を積分し
て求めることができる。
ところで、クーロンの法則についてこれを恋愛に例えた話があるので紹介します。
2つの点電荷を一方がプラス、一方をマイナスにします。プラス電荷を男性、マイナス
電荷を女性と例えます。電荷の大きさはそれぞれの相手を想う程度を表します。
クーロン力は男女の心が引き合う力で、それぞれの電荷の大きさ(相手を想う程度)
の積に比例し、それそれの点電荷(男女の位置)の距離の2乗に反比例します。という
ことは遠距離恋愛の場合は、電荷の大きさ(相手を想う程度)をそれぞれ大きくしないと
心が引き合う力が弱まり仲がうまくいかなくなります。
まあこの例えは説明のつかないこともあります。電荷の大きさが片方がとても大きくて、
片方がとても小さくなっても、電荷が同じ大きさの場合と引き合う力が同じになることです。
片方がとても小さくなった場合は相手のことを想う程度が小さいわけですから仲がうまく
いかない状態であると言えます。まあ自然の法則でも説明がつかない、人の心の問題も
ありますなあ。