写真の静電気

すべての物質は原子で構成されています。原子は原子核で構成され、その周りを電子が回転します。原子核はプラスに帯電し、電子はマイナスに帯電します。

外力の影響下にある原子は、電子を失ったり電子を獲得したりすることがあります。このような原子はイオンと呼​​ばれます。軌道の外を移動し、原子核の重力を受けない電子を自由電子といいます。

羊毛でこすられた貝殻は帯電します。

電場は物質とは異なる特別な種類の物質であり、電場を通じて、ある荷電した物体の他の物体に対する作用が伝達されます。

クーロンの法則

2 つの点電荷間の相互作用の力は、これらの電荷の大きさの積に正比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例します。

電界強度

電場の特定の点で静止した正電荷に作用する力は、電場の強度と呼ばれます。

場の強さは、大きさとともに方向によって特徴付けられます。

張力の方向は、正電荷に作用する力の方向と一致し、常に張力線の接線方向になります。

電荷をある点から別の点に移動させる仕事は、経路の形状には依存せず、それらの点の位置にのみ依存します。

フィールド内の特定の点の電位は、フィールドの外側のその点に単位正電荷を導入する際に行われる仕事に数値的に等しくなります。

電界内の 2 点間の電位差は電圧と呼ばれます。電位と電位差の単位はボルトです。

電荷が平衡にあるとき、つまり運動がないとき、相互反発力の作用により、導体の電荷 (電子) はその外表面に位置します。

もしも 導電体を 2 つの部分に分割すると、一方の部分はプラスに帯電し、もう一方の部分はマイナスに帯電します。これは自由電子の存在によるものです。

電荷密度は導体の表面の曲率に依存します。表面の曲率が大きいほど、電荷密度は高くなります。特に鋭利な突起付近では電荷密度が増加します。

電場の影響下では、原子と分子の電荷は電場に沿って配向されます。誘電体の片側では優勢な正電荷が生成され、もう一方の側では負電荷が生成されます。このプロセスは分極と呼ばれます。

誘電体が 2 つの部分に分割されている場合、導体とは異なり、両方の部分の表面には両方の符号の電荷が存在します。

誘電体によって分離された導体が電荷を蓄える能力は、電気容量と呼ばれます。

互いに絶縁され、互いに近接して配置された 2 つの導体はコンデンサを形成します。

コンデンサの静電容量のプレートのサイズとプレート間の距離への依存性

コンデンサの並列接続

コンデンサの直列接続

固定コンデンサ

可変コンデンサ