【物理】電場と電位・コンデンサー 勉強・質問スレ（クーロンの法則・電気力線・静電エネルギー）

5名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【前後の単元・関連スレ】
前の単元：物理 音と光
https://www.100ten.info/physics/46/

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4名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【よくある質問】
Q. 電場と電位の違いがよく分かりません。
A. 電場は向きと大きさをもつベクトルで、力に結びつきます。電位は大きさだけのスカラーで、エネルギーに結びつきます。電場の向きは、電位が高いほうから低いほうへ向きます。

Q. 極板の間隔を変えたとき、何が変わりますか。
A. 電池をつないだままなら V が一定、切り離したなら Q が一定です。まずどちらかを判断してから、C = εS/d を使って他の量を求めます。

Q. コンデンサーの接続が複雑で解けません。
A. つなぎ目ごとに電気量の保存を式にします。孤立した部分の電気量の和は変わらないので、これと電圧の関係式で連立します。

3名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【参考書・問題集の評価（100点BBS）】
物理のエッセンス［熱・電磁気・原子］ 五訂版の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/218/

良問の風 物理の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/61/

名問の森 物理［波動Ⅱ・電磁気・原子］ 四訂版の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/220/

物理［物理基礎・物理］基礎問題精講の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/64/

物理の問題集（おすすめ順）
https://www.100ten.info/books/butsuri-2/

物理の参考書・問題集の一覧（おすすめ順）
https://www.100ten.info/books/#bk-butsuri

2名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【要点を確かめる】
・クーロンの法則
　F = k q1q2 / r^2（真空中）
　→ 同符号は反発、異符号は引き合う。力の向きは2電荷を結ぶ直線上。

・電場
　E = F/q。点電荷がつくる電場は E = kQ/r^2。一様な電場では V = Ed
　→ 電場はベクトル。複数の電荷があるときはベクトルの和をとる。

・電位と静電エネルギー
　点電荷による電位 V = kQ/r。電荷 q の位置エネルギーは qV
　→ 電位は向きをもたない量（スカラー）。足し算でよい。

・電気力線
　正電荷から出て負電荷に入る。交わらない。密なところほど電場が強い。
　→ 導体の内部には電場がなく、導体は等電位になる。

・コンデンサーの容量
　Q = CV。平行板では C = εS/d。並列 C = C1 + C2、直列 1/C = 1/C1 + 1/C2
　→ 直列は電気量が等しく、並列は電圧が等しい。

・静電エネルギー
　U = (1/2)CV^2 = (1/2)QV = Q^2/(2C)
　→ 電池をつないだままか、切り離したかで、何が一定かが変わる。

【くわしく調べる（合格大作戦）】
物理の勉強法
https://www.5ka9.com/2008/06/post-31.html

理科の勉強法の記事一覧（合格大作戦）
https://www.5ka9.com/category/%e7%90%86%e7%a7%91%e3%81%ae%e5%8b%89%e5%bc%b7%e6%b3%95

1名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【この単元の流れ】
中学では、静電気と電流の初歩を学びました。高校では、電荷どうしにはたらく力を「電場」という空間の性質で表し、さらに高さにあたる「電位」を導入します。電場は力に、電位はエネルギーに結びつけて考えると、力学とのつながりがよく見えます。
コンデンサーは、電場と電位差を実際の装置で扱う場面です。極板間の電場は一様、電位差は Ed と考えます。あとの「直流回路」や「電磁誘導」でも、コンデンサーや電位の考え方がたびたび出てきます。電場・電位・エネルギーの3つを区別して、いま何を求めているかを言葉にすると、迷いにくくなります。