プリンピキア

第18章静電気Static Electricity原書 p.567–622

Section Summary節のまとめ

18.1 Electrical Charges, Conservation of Charge, and Transfer of Charge18.1 電荷、電荷の保存、電荷の移動

• Electric charge is a conserved quantity, which means it can be neither created nor destroyed.• Electric charge comes in two varieties, which are called positive and negative.• Charges with the same sign repel each other. Charges with opposite signs attract each other.• Charges can move easily in conducting material. Charges cannot move easily in an insulating material.• Objects can be charged in three ways: by contact, by conduction, and by induction.• Although a polarized object may be neutral, its electrical charge is unbalanced, so one side of the object has excess negative charge and the other side has an equal magnitude of excess positive charge.

・電荷は保存量であり、生み出すことも消すこともできない。・電荷には二種類あり、正と負と呼ばれる。・同じ符号の電荷は互いに反発する。逆の符号の電荷は互いに引き合う。・電荷は導体の材料の中を簡単に動ける。絶縁体の材料の中は簡単には動けない。・物は三つのしかたで帯電させられる。接触、伝導、誘導である。・分極した物は中性でありうるが、電荷の偏りがあり、物の一方の側に余分な負の電荷が、もう一方に同じ大きさの余分な正の電荷がある。

18.2 Coulomb's law18.2 クーロンの法則

• Coulomb’s law is an inverse square law and describes the electrostatic force between particles.• The electrostatic force between charged objects is proportional to the charge on each object and inversely proportional to the distance squared between the objects.• If Coulomb’s law gives a negative result, the force is attractive; if the result is positive, the force is repulsive.

・クーロンの法則は逆二乗の法則であり、粒子どうしの静電気の力を述べる。・帯電した物どうしの静電気の力は、それぞれの物の電荷に比例し、物どうしの距離の2乗に反比例する。・クーロンの法則が負の結果を与えれば力は引力、正なら斥力である。

induction creating an unbalanced charge distribution in an object by moving a charged object toward it (but without touching)

誘導 帯電した物を(触れずに)近づけることで、ある物の中に電荷の偏った分布を作ること

insulator material through which a charge does not move, such as rubber

絶縁体 ゴムのように、電荷が動かない材料

inverse-square law law that has the form of a ratio, with the denominator being the distance squared

逆二乗の法則 分母が距離の2乗である比の形を持つ法則

law of conservation of charge states that total charge is constant in any process

電荷保存の法則 どんな過程でも全電荷が一定であると述べる法則

polarization separation of charge induced by nearby excess charge

分極 近くの余分な電荷によって誘導される電荷の分離

proton subatomic particle that carries the same magnitude charge as the electron, but its charge is positive

陽子 電子と同じ大きさの電荷を運ぶが、その電荷が正である素粒子

test charge positive electric charge whose with a charge magnitude so small that it does not significantly perturb any nearby charge distribution

試験電荷 近くのどんな電荷の分布も目立って乱さないほど電荷の大きさが小さい、正の電荷

18.3 Electric Field18.3 電場

• The electric field defines the force per unit charge in the space around a charge distribution.• For a point charge or a sphere of uniform charge, the electric field is inversely proportional to the square of the distance from the point charge or from the center of the sphere.• Electric-field lines never cross each other.• More force is applied to a charge in a region with many electric field lines than in a region with few electric field lines.• Electric field lines start at positive charges and point away from positive charges. They end at negative charges and point toward negative charges.

・電場は、電荷の分布のまわりの空間で単位電荷あたりの力を定める。・点電荷または一様に帯電した球では、電場は点電荷から、あるいは球の中心からの距離の2乗に反比例する。・電気力線は互いに決して交わらない。・電気力線が多い領域の電荷には、少ない領域よりも大きな力がはたらく。・電気力線は正の電荷から始まり、正の電荷から離れる向きを指す。負の電荷で終わり、負の電荷へ向かう向きを指す。

18.4 Electric Potential18.4 電位

• Electric potential energy is a concept similar to gravitational potential energy: It is the potential that charges have to do work by virtue of their positions relative to each other.• Electric potential is the electric potential energy per unit charge.• The potential is always measured between two points, where one point may be at infinity.• Positive charges move from regions of high potential to regions of low potential.• Negative charges move from regions of low potential to regions of high potential.

・電気的な位置エネルギーは重力による位置エネルギーと似た概念である。互いに対する位置によって電荷が仕事をなしうる能力である。・電位は単位電荷あたりの電気的な位置エネルギーである。・電位はつねに二点間で測られ、一方の点は無限遠でもよい。・正の電荷は電位の高い領域から低い領域へ動く。・負の電荷は電位の低い領域から高い領域へ動く。

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18.5 Capacitors and Dielectrics18.5 コンデンサーと誘電体

• The capacitance of a capacitor depends only on the geometry of the capacitor and the materials from which it is made. It does not depend on the voltage across the capacitor.• Capacitors store electrical energy in the electric

・コンデンサーの電気容量は、コンデンサーの形とそれを作っている材料だけによる。コンデンサーにかかる電圧にはよらない。・コンデンサーは板の間の電場に