💡 ヒント：電場の重ねあわせ

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

+Q と -Q が並んだ配置（電気双極子）の垂直二等分線上の電場を求める問題です。

+Q が作る電場は +Q から遠ざかる向き、-Q が作る電場は -Q に向かう向き。対称な位置では垂直方向の成分が打ち消し合い、水平方向（+Q から -Q へ向かう方向）の成分だけが残ります。

イメージ：V字型の 2 本のゴムひもで斜めに引っ張られているとき、力の垂直成分は打ち消し、水平成分だけが体に働く、という感覚に近い。

✏️ 求めるもの

+Q と -Q の垂直二等分線上の点 P 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. P から各電荷までの距離を求める：三平方の定理で \(r = \sqrt{a^2 + h^2}\)
  2. 各電場の大きさを計算：\(E_A = E_B = k\dfrac{Q}{r^2}\)
  3. 水平成分を取り出す：\(\sin\theta = a/r\) なので、各電場の水平成分は \(E_A \cdot \sin\theta\)
  4. 2 つ足して合成：\(E = 2 E_A \sin\theta = 2 \cdot \dfrac{kQ}{r^2} \cdot \dfrac{a}{r}\)
  5. 向きの判定：+Q から -Q へ向かう方向（図では水平右向き）
注意

「同符号の電荷の垂直二等分線上」と「異符号の電荷の垂直二等分線上」では、残る成分が逆です。同符号なら水平成分が打ち消し合って鉛直成分が残る、異符号なら鉛直成分が打ち消し合って水平成分が残る。図を描いてベクトルの向きを確認してから合成しましょう。