電気力線

なんらかの電荷（

$q_{1}$ ）を置いたときにクーロン力が発生する空間のことを電場（electric field）といいます.電場は電界とも言われます.日本語では電場と言ったり,電界と言ったりしますが,両方ともelectric fieldの和訳です.

電場の大きさと向きは,「その場所に置かれた正の点電荷が,単位電気量あたりに受ける力の大きさと向きに等しい.」と定義されています.つまり,電場を $\vec{E}$ とすると, $\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}$ となります.

力の単位は $[N]$ なので,電場の単位は $[N/C]$ となります.

次に,電位 $V$ は,「ある位置に単位正点電荷（ $+1C$ ）をおいて,そこを基準点としたとき,そこから電場の向きに逆らって電荷を持ち上げたときに加える仕事の量」と定義されます.

仕事の量（エネルギー）の単位は $[J]$ なので,電位の単位は $[J/C]$ です.つまり, $[J/C]=[V]$ となります.

ここで, $1J$ というのは,「 $1N$ の力を加えて物体を $1m$ 動かすときに使われる仕事」と定義されます.つまり, $[J]=[N・m]$ です.

さて,正の電荷から負の電荷へと向かう線として描かれるものが電気力線（electrical flux line）になります.

電気力線は電気力を視覚的に表現するために,マイケル・ファラデー（Michael Faraday, 1791年9月22日-1867年8月25日）により考案されました.

電気力線は定義から,

という関係を電場と持っています.

Mathematics is the language with which God has written the universe.