コンデンサーの極板間に働く力
先ほどの記事で、片方の極板が生む電場Ea=1/ε×Q/2Sと述べた。
さらに、Ea+Eb=1/ε×Q/S=E⇔Ea=Eb=1/2Eであった。
つまり、
・極板aの形成する電場Ea=1/2E(極板間の電場Eの1/2)
・極板bの形成する電場Eb=1/2E(極板間の電場Eの1/2)
電場とは、相手(対象)の電荷に与える力なので、
・極板aは極板bの電場から力(Eb=1/2E)を受ける。
・極板bは極板aの電場から力(Ea=1/2E)を受ける。
さらに、極板a、bはそれぞれQ[C]に帯電しているから、
電場の定義(F=qE)より
・極板aに働く力F=QEb=Q・1/2E=1/2QE
・極板bに働く力F=QEa=Q・1/2E=1/2QE
Sとは極板の片側の面積を表しているということ、
1/2の由来が1/ε×Q/2Sであるということがポイント。
単純に極板間の電場に対して双方の極板が等しく寄与している、
と考えてもよい。