Physic Labs
ステップ 1/4: 連結線方向の力
直感

真空に浮かぶ2つの帯電球は、互いを結ぶ線分を通してしか相手を「知り」ません。他の目印がない以上、力はその線分に沿ってしか押せません。

F⃗12=f(q1,q2,r) r^12\vec{F}_{12} = f(q_1, q_2, r)\,\hat{r}_{12}
解析

2つの点電荷では、問題が定義する唯一の方向は両者を結ぶ直線です。真空の等方性は、力がその線に垂直などちらかの側へ「傾く」ことを禁じます — 2つの側を区別するものは何もないからです。したがって F⃗12\vec{F}_{12} は r^12\hat{r}_{12} と同一直線上にあり、あとは大きさ ff を求めるだけです。