---
title: 電場（電界）
category: 電気
---

電荷が静電気力を受ける空間．

電荷のまわりには電場が発生する．

## 定義

空間の各点での電場は，電荷$1 \mathrm{C}$あたりに電場から受ける力として表される．

従って単位は$\mathrm{N/C}$であり，向きも持つため，電場ベクトルともいう．

向きについては，正電荷は電場の向きに力を受け，負電荷はその反対である．

$$
\vec{F} = q \vec{E}
$$

|      文字 |      単位      |   説明   |
| --------: | :------------: | :------: |
| $\vec{F}$ |  $\mathrm{N}$  | 静電気力 |
|       $q$ |  $\mathrm{C}$  |  電気量  |
| $\vec{E}$ | $\mathrm{N/C}$ |   電場   |

## 電圧との関係

一様な電場中における[電位差 $V$](/content/dict/electric/voltage/index.md)が，距離$d$として $V = E d$ で表されることより，電場の強さは，電場の方向 $1 \mathrm{m}$ あたりの電位差，即ち電位の傾きを表す．

故に

$$
1 \mathrm{N/C} = 1 \mathrm{V/m}
$$

## 点電荷が作る電場

正電荷からは遠ざかり，負電荷には近づく向きであり，大きさは次式の通り．

$$
E = k \frac{Q}{r^2}
$$

| 文字 |            単位            |                            説明                            |
| ---: | :------------------------: | :--------------------------------------------------------: |
|  $E$ |       $\mathrm{N/C}$       |                         電場の強さ                         |
|  $k$ | $\mathrm{N \cdot m^2/c^2}$ | [クーロンの法則の比例定数](/content/electric/coulomb_low/) |
|  $Q$ |        $\mathrm{C}$        |                   点電荷の電気量の大きさ                   |
|  $r$ |        $\mathrm{m}$        |                      点電荷からの距離                      |

## 電場の重ね合わせ

電場（ベクトル）の合成として考える．