電気力線が全く理解できません。

電気力線のことでいくつか質問があります。

１：点AにQ(c)の正電荷がある時、Aからの距離r(m)の点Pに置いた+1cの試験電荷が受ける力の
　　大きさはk(1xQ)/r^2 (N)であるから、点Pでの電場の向きはAP(ベクトル）で、電場の強さ
　　E(N/c)はE=kQ/r^2である。
　　と定義されてますが、正電荷を２個置いた場合電気力線が斥力で反発しております。
　　これは点Pで点Aの電場を受けてないことになると思うのですが、どうしてですか？

2:正電荷と負電荷を置いた場合、正電荷から電気力線が出て、負電荷に入ってますが、この場合引　力で負電荷も正電荷の方に力（電場）の向きが向くと思うのですが、電気力線は反対になってしま
　います。なぜでしょうか？

3:負電荷と負電荷を置いた場合、正電荷同士を置いた場合と同じ電気力線の形になるのでしょう　　　か？（矢印の向きは反対で）

１番については参考書の写真を添付します。
よろしくお願いいたします。

No.4 回答者： aaadfe 回答日時： 2014/09/07 02:20

混乱してますねぇ。

あなたは、実際にある電荷と、電場を描くために仮想的に考える仮想電荷をごっちゃにしてらっしゃいます。

１．点Ａは実際にある電荷であるのに対して、点Ｐの電荷は仮想電荷。実際には存在しない電荷。点Ａの電荷がつくる電場を描くために、あくまで「仮想的」に置いた電荷です。点Ａの電荷がつくる電場を描きたいのであって、点Ｐに仮想的に置いた電荷のと点Ａの電荷との合成電場を描きたいのではない。だからＰの電場を考えちゃいけない。

２．図(c)は、点Ａの正電荷と点Ｂの負電荷がつくる「合成電場」を図示したいのです。たしかに点Ｂの負電荷は、点Ａの正電荷から引力を受けるがそれが電場の向きなのではありません。電場の向きとは、「＋１Ｃの仮想電荷」が受ける力の向き。実際に存在している負電荷が受ける力の向きじゃない。

実際にある電荷と、仮想電荷を分けて考えましょう。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2014/09/11 10:44

No.3 回答者： teppou 回答日時： 2014/09/06 15:09

　1: の疑問は、図(a)において、A点の電荷とP点の電荷の電気力線が反発しているので、P点にはA点の電荷からの電気力線が通っていないので電場の強さが定義できないのではないがというものとして回答します。

　電場の強さは、空間に電荷が一個しかない場合でもその電荷が周りの空間に電場という場を作り、その電場の中に他の電荷を置くと、電場の強さ×電荷量の力を及ぼすという考え方で定義されたものです。電荷間に働く力の大きさはクーロンの法則に従います。
　電場の中に同符号の電荷を置くと電気力線が反発している図を描くのが普通ですが、一つの考え方は、その電荷がないときの電場の強さと考えれば納得できないでしょうか。
　またもう一つの考え方は、電荷からは常にきれいな放射状に電気力線が出ていて、同符号であってもお互いに電気力線が届いているのですが、その電気力線を合成したものを図示してあるというものです。
　どちらにしても実験の観察結果をどのように考えるかということで、電気力線そのものの実在が確かめられたことはありません。図を見てよく考えるのは大事なことですが、実験結果が先にあるということを忘れないでください。

　2: 電気力線の向きと力の向きは別個の定義です。一致するとは限りません。
　正電荷どうし、負電荷どうし、ともに斥力ですが、電気力線の向きは反対です。
　電気力線は、正電荷から負電荷に向かうと決めらており、電荷どうしの力は同符号は斥力、異符号は引力。
　電場の力の向きは、その場所に正の試験電荷を置いたときその試験電荷が受ける力の向きと決めららています。

　3; その通りです。電荷の正負、電気力線の向きは、そう決めたというだけで、反対にしても成り立ちます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2014/09/11 10:45

No.2 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/09/05 19:04

磁力線・電気力線の定義を忘れちゃったかな。

磁力線:N単極子があるとして、N単極子が受ける力の向き
電気力線:電荷が受ける力の向き
　をつなげた仮想的な曲線です。
その結果、視覚的には
1) N(+)極からS(-)極に向かう
2) 張力がある
3) 同じ向きの線は反発する。逆向きのものは引き合う
4) 途中で消えたり現れたりしない
5) 交差しない
磁力線とまったく同じ
https://www.google.com/search?hl=ja&q=%E9%9B%BB% …

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2014/09/11 10:45

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2014/09/05 18:55

>正電荷を２個置いた場合電気力線が斥力で反発しております。

>これは点Pで点Aの電場を受けてないことになると思うのですが

「電場を受けていない」とはどういう意味ですか？