質問: 物理 電場の原理について 物理 電場の原理についてです。 電場の強さは、その位置においた1クーロンの試験電荷が受ける力に等しいとありますが、どうして1クーロンの力になるんですか??
回答: こんにちは。物理量の定義の話をします。 自然界の現象を数式化するには、常に定義が必要になります。この重さを1kgとする、この長さを1mとするなど。力の単位である1ニュートンは、1kgの質量を持つ物体に1m/s^2の加速度を生じさせる力と定義されます。 電磁気の世界も同様で、この電荷を1qとするという基準があります。今回は電場の強さの定義を行っていますが、電場の強さの定義は、1qの電荷(正確には単位電荷)を静止させて置いた時に、その電荷に生じるであろう電磁気的な力と定義されます。これが質問の回答になります。 全て決めの問題であり、例えば単位電荷を2qに設定したければ、そのように定義しても何ら不都合はありません。その時は計算可能にするために、kの値や力の定義を変更することになります。 よく知られている定義がふたつあるものとして、角度が挙げられます。1周を360度とする定義と2πとする定義がありますが、計算する際に使い易い定義は後者です。定義とは決めの問題であり、計算しやすいものが選ばれやすいことを知っていただければ幸いです。