クーロンの法則とは?
くーろんのほうそく
「法則」の用語まとめを見る電荷を帯びた物体の間に働く静電気力の大きさと向きを表す、電気学の基本法則です。
クーロンの法則とは、二つの点電荷(電気を帯びた物体)の間に働く力の大きさが、それぞれの電荷量の積に比例し、電荷間の距離の2乗に反比例するという法則です。18世紀のフランスの物理学者シャルル=オーギュスタン・ド・クーロンが、ねじれ秤と呼ばれる精密な実験装置を用いて測定・確立しました。
法則のポイントを整理すると次のようになります。
- 同符号の電荷(プラスとプラス、またはマイナスとマイナス)の間には反発力が働く
- 異符号の電荷(プラスとマイナス)の間には引力が働く
- 力の大きさは両電荷の積に比例する
- 力の大きさは距離の2乗に反比例する(距離が2倍になると力は4分の1になる)
この形式は万有引力の法則と数学的に同じ構造を持っており、「逆二乗則」と呼ばれます。ただし重力と異なり、電気力は引力だけでなく反発力も生じます。
クーロンの法則はマクスウェルの方程式のうち「電場のガウスの法則」の根拠となっており、原子・分子の結合、物質の誘電性、半導体や電子回路の設計など、現代科学技術の幅広い分野で基礎的な役割を担っています。
使い方・例文
静電気でセーターと髪が引き合う現象や、下敷きで髪を逆立てる遊びはクーロンの法則で説明できます。また、原子内で電子が陽子(原子核)に引き寄せられているのも、この静電引力に基づいています。
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