第1章電気工学の基礎１．１１．２１．３１．４１．５１．６電磁気学回路素子直流回路交流回路電気計測通信用電力１．１電磁気学１．１．１クーロンの法則１．１．２静電誘導１．１．３電磁誘導１．１．１クーロンの法則 Q1 Q 2 FK 2 r 帯電した小物体間に働く力 Q2 Q1 r 同じ符号の電荷のとき：反発力異なる符合の電荷のとき：吸引力ＭＫＳＡ単位系では… ＭＫＳＡ単位系では K 1 4 0 （  0は真空の誘電率）  9 10 9 Q2 Q1 r Q1 Q 2 Q1 Q 2 9 F [ N] または F  9 10  2 [ N] 2 4 0 r r 例１真空中で，直径１ｃｍの２つの導体球に同じ電荷を与え，１ｍ離したら，０．４Ｎの力で反発しあった。このときの胴体球の電荷を計算してみよう。 Q Q １ｍ 2 Q 9 9 2 F  9 10  2  9 10  Q  0.4 r 0.4 2 5 Q    10 [C] 9 9 10 3 例２ -Q1， +Q2， +Q3の３個の点電荷があったとき，Q3に働く力。 F13 ： Q1 とQ3に働く力 F23 ： Q2 とQ3に働く力  Q1[C]  Q3[C]  Q2 [C] a[ m] Q1  Q3 F13  2 （吸引力） 16a a[ m]  Q2  Q3 F23  （反発力） 2 4a Q1  Q3 Q2  Q3 Q3 (Q1  4Q2 )  F  F13  F23    2 2 16a 4a 16a 2 １．１．２静電誘導（electrostatic induction）絶縁体の場合：表面に電荷が生じる帯電体＋絶縁体ーーーーー ++ + + + 導体の場合：自由電子が引き寄せられる帯電体＋－導体＋１．１．３電磁誘導（１）電磁誘導とは（electromagnetic induction）左のスイッチをＯＮ／ＯＦＦすると下の磁針が動く ON/OFF 磁針が動くもう一つの電磁誘導コイルに磁石を出し入れすると誘導電流が流れるＮＳ磁石の出し入れ誘導電流（２）ファラデーの法則（電磁誘導の法則）回路内の磁束が変化すると，磁束変化を妨げる向きに誘導起電力が生じる。誘導起電力： E  /t （  ：磁束）（１）誘導起電力の大きさは，単位時間あたりの磁束変化に等しい。（２）コイルがｎ巻きなら誘導起電力はｎ倍になる。（３）誘導起電力の大きさは，導体が単位時間に直角に切る磁束線の数に比例する。（３）ビオサバールの法則任意の回路に電流を流したときの磁界の強さを求める実験式Ｐ点の磁界の強さ I  dl dH  sin  2 4r N 本の導線から成る場合 NI  dl dH  sin  2 4r I 接線方向 dl Ｏ  r dH Ｐ例無限長の直線の導線に電流 I を流したときの磁界の強さＨ ■考え方 ① 半径 r [m] の円周上の磁界はどこでも同じ大きさ H [AT/m]である。 ② Ｐ点に１ウェーバ（Wb:Weber）のN極をおくと，磁極には H [N]の力が働く。 ③ 磁界方向と逆方向にN極を動かした場合の仕事量は，磁極を動かした経路内に含まれる電流の値に等しい。 W  H  2 r  I [AT] I H  [AT /m] 2 r ［注］ A ：アンペア（電流） T ：テスラ（磁束密度） I [A] r[ m ] Ｐ点