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写真の問題についてですが、わからないことが2つあります。
①赤線部に「電気力線は直線Lに垂直になる」と書かれていますが、解説を見ると、電気力線は半径rの円柱の側面を貫いてることになっていますが、Lと垂直な電気力線は、左右上下の4方向のみではないのでしょうか?
②なぜ、半径rの円柱の側面にしか、電気力線は貫かないのですか?直線Lの両端の電荷から、写真の赤矢印のような電気力線もはたらくと思いました。

「写真の問題についてですが、わからないこと」の質問画像

A 回答 (2件)

No.1 です。

「お礼」に書かれたことについて。

>なぜ電気力線はLと垂直な方向のみになるのですか?Lに対して、斜めの向き?(Lと電気力線のなす角が直角以外と言えばいいのでしょうか)に電気力線は貫かないのでしょうか?

当然、直線 L 上の一つ一つの電荷(あるいは「微小長さの電荷」)は、「質点」とみなせるので四方八方に電気力線を発します。
L の長手方向、斜め方向にも。

ただし、それを「すべて足し合わせる」ことをすれば、
・ある微小区間の「L の正方向」と「L の負方向」の電気力線は相殺しあう
・斜め方向のうち、「L に平行な成分」は相殺しあい、結果的に「L の垂直な平面上の半径方向の成分」だけが足し合わされる
ということになって、「Lと垂直な方向のみ」になります。

それが解説の最初にある「対称性から」ということです。
この意味を正しく把握できていませんね?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。納得しました。
確かに、対称性という意味を理解できてないと思います。

お礼日時:2023/06/23 12:07

>①~Lと垂直な電気力線は、左右上下の4方向のみではないのでしょうか?



どうして「L に垂直」なのが4方向だけなのですか?
そもそも、誰が「水平、上下」をどちら向きに定めるのですか?
回転させれば、その「4方向」は連続的につながりますよね?

>②~直線Lの両端の電荷から、写真の赤矢印のような電気力線もはたらくと思いました。

その「一直線上」は、切れて「端」があるのですか?
おそらく「無限長」なんじゃないのかな。そうしたら「両端」はない。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
追加で質問なのですが、なぜ電気力線はLと垂直な方向のみになるのですか?Lに対して、斜めの向き?(Lと電気力線のなす角が直角以外と言えばいいのでしょうか)に電気力線は貫かないのでしょうか?

お礼日時:2023/06/23 10:53

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