物理の電気の範囲での質問に答えていただきたいです。
物理の電気の範囲の質問なのですが・・・
現在、大学受験に向けて物理の電気のところを勉強しています。
その中で、以下のような疑問が出てきたので答えていただきたいです。
長文です。
(1)電荷とは一体何なのでしょうか?
よく問題文中などで、「この物体に正の電荷を与えて~」などと書いてあるのですが、いったいどうやって正の電荷を与えるのですか?また「正の電荷はどのくらいの量、このスイッチを通過したか?」というような問題がありますが、これは何かの(金属の)原子核が銅線中を通っているということなのですか?私は、原子核は銅線中を自由電子のように動けないと思っていたのですが・・・。
あと根本的なことで、「ここに正の電荷があるが~」とありますが、正の電荷とはいったいなんなのですか?
何かの原子核?イオン? よくわかりません。負電荷は電子かなとは思うのですが。
まとめると、「正の電荷」という何か物質が、存在しているのでしょうか?
(2)電荷の大きさの最小単位は
e=1.60*10^-19
と書いてありましたが、なぜ素粒子などは分数の値なのでしょうか?
最小単位としてはこちらを基準にしたほうがいいのではと思ってしまいます。
なぜこうなっているのかの予想としては、電子、原子核の電荷の値を最小と定めた後にクォークなどの素粒子が発見されたからかなと。
(3)なにか物と物をこすり合わせると、電子が一方の物体に移り、一方はプラスに、一方はマイナスに帯電する。とのことですが、そもそもなぜこすっただけで電子が移動してしまうのですか?すごく謎です。
(4)電場の強さについて
点電荷では、各電荷を遠ざけるほど電場が弱くなり、その結果静電気力が弱くなりますよね?
これは、地球の重力が、地球から遠い所に行けばいくほど弱くなることと同じイメージで理解することはできるのですが(宇宙空間に行けばすぐ無重力になりますから)、問題は一様な電場です。
一様な電場。文字どおりの意味なんだなとは思います。しかし、実感が持てません。なぜ遠くなっても電場の強さが変わらないのか。
たとえて言うなら、地球から無限に遠く離れても、今の世界でいう、g=9..8m/s^2 がかかるという感覚ですよね?
なるからなるといわれてしまえばそれまでですが・・・。
(5)一様な電場について
広くて薄い金属板に、正負等量の電荷を与えたとき、金属板どうしの間にできる電気力線は、端の部分を除いて、金属板に垂直となり、平行で等間隔になることがわかる。
と、教科書に書いてあったのですが、なぜ「端の部分は除いて」なのでしょうか?
端は微妙に丸いからですか?
以上です。
また、質問とは関係ないのですが、電磁気の範囲がよく理解できないので、とても詳しく(分からない言葉をいっぱい使うようなものではなく)、かつ本当に分からない人に向けてやさしく解説してくれている本を知っていたらぜひ教えていただきたいです!
教科書ってはしょりすぎだと思います・・・。
回答よろしくお願いします。
お礼
ありがとうございました!!!