電場
電場
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/08/20 01:31 UTC 版)
ある点での電場 (Vm−1) は、その点にある単位正電荷 (C) に働く力 (N) と定義される。 F → = q E → {\displaystyle {\vec {F}}=q{\vec {E}}\,} この定義とクーロンの法則より、点電荷 Q {\displaystyle Q} によりつくられる電場 E {\displaystyle E} の大きさは E = Q 4 π ε 0 r 2 {\displaystyle E={\frac {Q}{4\pi \varepsilon _{0}r^{2}}}} である。
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電場
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/27 03:45 UTC 版)
詳細は「電場」を参照 「静電気学」も参照 電場の概念は、マイケル・ファラデーによって導入された。電場は電荷によってその周囲の空間に形成され、その電場内に存在する他の電荷に力を及ぼす。2つの電荷の電場の振る舞いは、ちょうど2つの質量の重力場のそれと似ており、広がりは無限だが互いに及ぼしあう力は距離の2乗に反比例する。ただし、電場と重力場には大きな違いが1つある。重力は常に引き付け合う力だが、電場は引き付け合う場合と反発しあう場合がある。惑星のような巨大な物体は全体としてほとんど電荷を帯びていないため、遠距離の電場は通常ゼロである。そのため宇宙規模の距離では本来弱いはずの重力が支配的になる。 電場は空間の位置によって変化し、ある位置に正の単位電荷量を静止させて置いたとき、その電荷が受ける力の強さがその位置の電場と定義される。この概念上の電荷を試験電荷と呼び、自身の電場が影響を及ぼさないようほとんどないくらいに小さく、しかも磁場を生じないために決して動かないものとする。電場は定義上から力であり、力はベクトル量である。つまり、電場自身もベクトル量であり、大きさと方向がある。明らかに電場はベクトル場である。 静止した電荷が形成する電場を研究する分野が静電気学である。電場は空間の各点における方向に沿って描いた想像上の曲線で視覚化できる。この概念を導入したのはファラデーで、これを「電気力線」と呼び、今も時折見かける。正の点電荷をその電場内で動かそうとした場合、点電荷が通る経路は電気力線に沿ったものになる。ただしこれは物質的存在とは無関係の想像上の概念であり、電気力線の間も含めて空間全体に電場は存在する。静止した電荷から発する電気力線にはいくつかの特性がある。まず、電気力線は正の電荷を始点とし、負の電荷を終点とする。次に、良導体がある場合は常に直角に入っていく。さらに、電気力線同士が交差することはない。 中空の導体では電荷は常にその外側の表面に分布する。従って、その内部のどの位置でも電場はゼロとなる。これがファラデーケージの動作原理であり、金属殻で囲まれた内部は外界の電場から隔離される。 静電気学の知識は高電圧装置の設計において重要である。電場を満たしている媒体には必ず耐えられる電場の強度（電界強度）の限界がある。電界強度がその限界を超えると絶縁破壊がおき、帯電した部分の間に電弧によるフラッシュオーバーが生じる。例えば空気の場合、電極の間が狭いなら電界強度が30kV毎センチメートルを越えると電弧が生じる。電極間の距離が大きい場合は限界がさらに低くなり、1kV毎センチメートルでも電弧を生じることがある。雷はこの現象が自然界で発生したもので、上昇気流によって地面と隔てられて電荷を蓄えた雲が電場を生じ、その強度が空気の限界を超えたときに発生する。大きな雷雲の電位は100MVにもなり、その放電エネルギーは最大で250kWhほどになる。 電界強度は近くに導体があると大きく影響され、特に尖った導体の先端部分に電気力線が集中する。この原理を応用したのが避雷針で、その尖った先端が周辺で発生する雷を引き寄せ、建物を守ることになる。
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電場
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/19 03:15 UTC 版)
電場を感じる感覚器官はヒトにはない。したがってそれを表す言葉も存在しない。デンキウナギなどの電気魚やサメなどがこれに対応する受容器を持つ。
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電場
「電場」の例文・使い方・用例・文例
- 電場応答性高分子は人工筋肉として知られています。
- この式によって電場を計算してやると、結果は次のようになる。
- 実効抵抗が横電場によってコントロールできるチャンネルに、大部分の電流が流れるトランジスタ
- 電子ビームの焦点を合わせるために磁場または電場を使用する電子装置
- 電子の中央の陰極から円筒陽極までの流れが交差している磁気と電場によって制御される二極真空管
- その加速電場の頻度を変調させることによって相対論的速度を達成するサイクロトロン
- 一定の周波数で電場が維持されるサイクロトロン
- 電場または磁場の所与の点における（単位質量または単位容量または単位磁極での）それらの場によって出される全ての力のベクトル和
- 原子、イオンまたは分子に付けられていませんが、電場の影響を受けて結合していなく動くことができる電子
- 静電荷に伴う電場
- 高周波電場によって絶縁体を熱すること
- 電場の力線
- 電場の影響下でのコロイドでの荷電粒子の動き
- 誘電体に電場がかけられたときに起こる変形
- 電場内の各点で電場の方向が接線となるように引いた曲線
- 電場が電荷に及ぼす力
- 電場と磁場
- 電場内に置くと分極を起こす物質
- 電子などの方向が電場や磁場によって変化すること
- 電場内におくと誘電分極を生じる物体
電場と同じ種類の言葉
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