ガウスの法則と電界をテーマに数学力を強化

電験２種一次試験（理論科目）の電磁気分野で必要になる知識。

参考書などで電界や電位を学ぶとき、「ガウスの法則」という言葉があると苦手意識が出る人は定義を整理してから学ぶと、理解が進みやすくなる。

ガウスの法則とは

ある空間に電荷を置くとき、電荷の周りには電気力を受ける場（電界）が生じます。周囲の誘電率がε [F/m] である+Q[C] の電荷からはQ/ε[C] の電気力線が出ると考える。-Q[C] の電荷の場合、Q/ε[C] の電気力線が入ると考える。これをガウスの法則という。

電界や電位の難しい計算の根本にある法則は、実は簡単である。

深く学ぶと、方程式が出てくるが、まずは電界電位の計算ができるようになるのが先決。電験３種で学んだ「電気力線の特徴」も関係してくる。

なかでも、「電気力線の密度＝電界」は忘れないで欲しい。

導体球モデルで、電界を考えてみる

電験３種では一番最初に、電荷が単体で存在する状態で、電界と電位を学んだ。

次に「導体」「導体球」で学んだ。電験３種では暗記や簡易化していた部分を電験２種では「積分」などを用いて、計算をする。

計算の話の前に、前提条件から確認しておく。