電気磁気についての質問

質問

どうも。最近になって電気磁気を独学で勉強し始めたのですが、分からないところがあるのでどうかご教授お願いします。

問.電荷を帯びた物体から1cm離れた点での電界の強さが10^4v/mである。物体のもつ電荷量は電子何個分に相当するか。

初歩的なところで申し訳ありません…。
なるべく計算方法なども詳しく教えてください。どうかよろしくお願いします。

回答No.1

EleMech · ベストアンサー

電界の強さ(V/m)を求める公式は、
　E = Q / (4πεr^2)　　　　（根本的な式）
　　= 9 ・ 10^9 ・ Q / r^2　　（4πと誘電率εを数値化した式）
です。

電子１個の電荷量は、
　e = 1.602 ・ 10^-19 (C)

これを踏まえて、問題の電荷量を求めます。
　Q = E ・ r^2 / (9 ・ 10^9)
　　= 10^4 ・ 0.01^2 / (9 ・ 10^9)
　　= 0.111 ・ 10^-9
　　= 1.11 ・ 10^-10 (C)

ここから、電子量を求めると、
　Q/e = 1.11 ・ 10^-10 / (1.602 ・ 10^-19)
　　　= 0.693 ・ 10^9
　　　= 6.93 ・ 10^8 (個)
で、合っていると思います。

お礼

とても分かりやすい丁寧な説明ありがとうございました！すごく理解できました。本当にありがとうございます！