Problem 13.83
หัวข้อ: พลังงานศักย์ไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า (Electric Potential Energy and Electric Potential)
ระบบจุดประจุสามประจุ อยู่ห่างกันเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า แต่ละด้านยาว L โดยประจุ q₁ = +q, q₂ = -4q และ q₃ = +2q จงหา a) ศักย์ไฟฟ้าที่จุดประจุ q₂ เนื่องจากจุดประจุ q₁ และ q₃? b) พลังงานศักย์ไฟฟ้าของระบบประจุดังกล่าว?
คำตอบ
\(U = -\frac{10kq^{2}}{L}\;\blacksquare\)
\(U = -\frac{10kq^{2}}{L}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) จาก \(V_{2} = V_{12} + V_{32}\)
\(V_{2} =\frac{kq_{1}}{L}+\frac{kq_{3}}{L}\)
\(V_{2} =\frac{k(q)}{L}+\frac{k(2q)}{L}\)
\(V_{2} =\frac{3kq}{L}\;\blacksquare\)
b) จาก \(U = \frac{kq_{1}q_{2}}{r_{12}}+\frac{kq_{2}q_{3}}{r_{23}}+\frac{kq_{3}q_{1}}{r_{31}}\)
\(U =\frac{k(+q)(-4q)}{L}+\frac{k(-4q)(2q)}{L}+\frac{k(2q)(+q)}{L}\)
\(U = -\frac{10kq^{2}}{L}\;\blacksquare\)