Session８ 電磁気学入門
第２集 静電場の性質
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第１集『クーロンの法則』では、２つの点電荷Ｑａ，Ｑ ｂの間にはクーロン力と呼ばれる力が働くことを見てきました。これは電荷があるために、周囲の空間に変化が生じて、その「空間の変化」が力を伝えていると解釈できます。
電荷によって生じた空間変化を電場と呼べば、点電荷Ｑａから距離ｒだけ離れた点Ｐにおける電場Ｅａは
と記述することができます。特に、その空間分布が時間的に変化しない場合を静電場(electrostatic field)と呼びます。
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静電場Ｅの中に小さな電気量を持った試験点電荷(test point charge)Ｑ’を置くと、クーロン力Ｆ＝ＥＱ’が働きます。この力に抗して無限遠方から点Ｐまで運ぶのに要する仕事V(Ｐ)が点Ｐにおける電位と呼ばれるものです。
例えば位置ｒ １にある点電荷 Ｑ１の電位は、
と表すことができます。
右の図はまさに電荷１［Ｃ］の点電荷を原点に置いた時の電位分布を示しています。
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