💡 ヒント:2 つの点電荷による電場

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの等量の正電荷が離れて置かれているとき、その中点の電場はどうなるか?

中点では、左の +Q が作る電場(中点から見て右向き)と、右の +Q が作る電場(中点から見て左向き)が大きさが同じで向きが逆。ベクトルとして足すと打ち消し合ってゼロになります。

イメージ:同じ力で 2 人が左右から引っ張り合うと動かない(合力ゼロ)のと同じで、対称な配置では電場もゼロになります。

✏️ 求めるもの

2 つの等量同符号の電荷の中点における合成電場 \(E\) の大きさと向き。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. A, B から中点 P までの距離を計算:AB = \(d\) なら中点までは \(r_A = r_B = d/2\)
  2. 各電場の大きさを求める:\(E_A = k\dfrac{Q}{r_A^2}\)、\(E_B = k\dfrac{Q}{r_B^2}\)
  3. 向きを図示:中点から見て A の +Q は右向き、B の +Q は左向きの電場を作る
  4. ベクトル合成:大きさが同じで向きが逆 → 打ち消し合う → \(E = 0\)
注意

電場はベクトル量なので、大きさだけでなく向きを必ず考える。同符号の電荷の中点では打ち消し合いますが、異符号の電荷の中点では両方が同じ向きになる(+Q から離れ、-Q へ向かうので同じ方向)ので足し算して 2 倍になります。この違いを混同しないこと。