電磁気学

電気力線と等電位面

電位は場所によって異なる。電荷から遠いところでは小さいし、近ければ大きい。
この電場の中で、電位の等しい点を連ねていくと面が形成される。
この面を等電位面という。

類例として地図の等高線や天気図の等圧線がある。
これらは高さや気圧の等しい点を連ねて線としているのだ。
同じ等高線上の点はすべて同じ高さなのである。
地図を見ると急峻な山岳地帯は等高線が込み合っている。
(等高線の間隔が狭い)これは高さの差が大きい、つまり急な斜面であることを意味する。

これは等電位面でも同じことだ。
等電位面の間隔が狭いときは、電位の差が大きいことを意味している。
等電位面内での電荷の移動に仕事は要しない。電位に差がないからだ。
電位に差がないからだ。

一方、等電位面から少しでも外れると、仕事を要することになる。
等電位面に垂直に移動する場合に仕事が最大となる。
つまり電気力線は等電位面に直交するということだ。

2006/02/07

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