電気回路・電磁気の基礎
真空中の2つの点電荷の間に働く静電気力(クーロン力)の大きさは、電荷を変えずに距離を2倍にするとどうなるか。
- A1/2倍になる
- B2倍になる
- C1/4倍になる
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正解：C. 1/4倍になる
クーロンの法則では、力の大きさは F = k × q1 × q2/r² で、距離rの2乗に反比例します。距離を2倍にすると、力は 1/2² = 1/4 倍になります。真空中では k ≈ 9×10⁹ N·m²/C² で、まわりを比誘電率εrの物質で満たすと力は 1/εr 倍になります。力の向きは、同符号の電荷なら反発し合い、異符号なら引き合う向きです。
- A. 1/2倍は距離に反比例するとした値で、2乗を忘れています。
- B. 2倍は、力が距離に比例するとした誤りです。
- C. 正しい。距離の2乗に反比例するので1/4倍です。