静電塗装に応用されたクーロンの法則

私も車を運転していますが、最近からカラフルな色の車を見かける事が多くなってきています。
ニーズにより、多品種少量の生産技術が確立してきているからでしょう。

そこには、クーロンの法則による賜物があったのです。

 

それは、塗装の分野において静電塗装が新たに開発されたからです。
静電塗装では、塗装する物体(自動車のボディなど)を+(プラス)に帯電させ
塗装の微粒子(青い塗装料)を-(マイナス)に帯電させてる事により
皆さんもご存知の通り+(プラス)と-(マイナス)は、お互いに吸引しあいますので、
帯電した塗装の微粒子は、電気力線に沿って飛んでいき塗装する物体に付着していく事になります。

これが、静電気におけるクーロンの法則を利用した技術です。

ここで、クーロンの法則には2つあり、それは静電気と磁気による法則です。

1. 静電気におけるクーロンの法則

静電気におけるクーロンの法則とは,2つの電荷が静止している条件で,
「静電気力の大きさFqは、二つの電荷の間の距離rの2乗に逆比例し,
それぞれの電荷の電気量q1およびq2に比例する」というものです.

Fq=Kq×((q1×q2)/r^2) [N(ニュートン)]

Kq は比例定数です。それぞれの単位は、q1,q2[C(クーロン)],r[m]となります。
力の方向は2つの電荷を結ぶ直線上にあり,
q1とq2が,

+(プラス)と+(プラス)または-(マイナスと)-(マイナス)すなわち、同符号であれば反発力
+(プラス)と-(マイナス)すなわち、異符号であえば吸引力

を発生します。 

ここで、真空中の誘電率をε0[F/m]とすると比例係数Kqは、

Kq=1/(4×π×ε0)

となり、
静電気力Fqは、

Fq=(1/(4×π×ε0))×((q1×q2)/r^2) [N(ニュートン)]

となります。


2.磁気におけるクーロンの法則

磁気におけるクーロンの法則は,磁石の間に働く力すなわち磁荷を帯びた粒子に働く力で、
磁荷間の磁気力も静電気力の場合と同様に
「磁気力の大きさFmは、2つの磁荷の間の距離rの2乗に逆比例し,
それぞれの磁極の磁気量m1およびm2に比例する」というものです.

Fm=Km×((m1×m2)/r^2) [N]

Kmは比例定数です。
それぞれの単位は、m1,m2[Wb(ウエーバー)],r[m]となります。

N極とN極またはS極とS極 すなわち、同符号であれば反発力
N極とS極 すなわち、異符号であえば吸引力

を発生します。 ここで、真空中の透磁率をμ0とすると比例係数Kmは、

Km=1/(4×π×μ0)

となり、
磁気力Fmは、

Fm=(1/(4×π×μ0))×((m1×m2)/r^2) [N(ニュートン)]

となります。

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