電場の定義と電荷の力の関係について

高校物理で扱う電場と電荷に関する質問は、理解を深めるための重要なポイントです。今回は、電場の定義とその式、さらに電荷が受ける力の関係について詳しく解説します。

電場の定義

電場Eは、1クーロン（C）の正の電荷が受ける力を示す物理量です。定義式はE＝k×Q/r^2であり、ここでkはクーロン定数、Qは電荷、rは電荷と観測点との距離を表します。

質問で提示されている「E＝k×Q/r^2」という式は、電場の定義式として正しい認識です。この式では、Qが電荷の大きさ、rが距離です。電場Eは、1クーロンの電荷が受ける力を示すため、式中のQが1の場合、電場の大きさはそのまま受ける力になります。

ここで、もし電荷が＋2QCの場合、電場Eの大きさ自体は変わりませんが、受ける力は電荷の大きさに比例して増加します。力FはF＝qEという式で求められ、ここでqはその電荷の大きさを示します。したがって、電荷が＋2Cの場合、受ける力は2倍になります。

電場の定義において、E＝k×Q/r^2という式は正しい認識です。異なる電荷が受ける力の変化については、電場Eが変わるわけではなく、力Fが電荷の大きさに比例して変化することが重要です。