Problem 13.84
หัวข้อ: พลังงานศักย์ไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า (Electric Potential Energy and Electric Potential)
จากรูปด้านล่าง จงหา a) ศักย์ไฟฟ้าที่จุด P? b) งานเนื่องจากแรงไฟฟ้าที่ย้ายประจุไฟฟ้า +Q จากที่ระยะอนันต์มายังจุด P? c) พลังงานศักย์ไฟฟ้ารวมของระบบประจุทั้งสาม?
คำตอบ
\(U =\frac{kq}{L}(q + 22Q) \;\blacksquare\)
\(U =\frac{kq}{L}(q + 22Q) \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) จาก \(V = V_{1} + V_{2}\)
\(V =\frac{kq}{(\frac{L}{2})^{2}+(L)^{2}}+\frac{kq}{(\frac{L}{2})^{2}+(L)^{2}}=\frac{2 2kq}{L}\;\blacksquare\)
\(\sqrt{2}\sqrt{2}\)
b) จาก \(W = -ΔU\)
\(W = -(U_{P}- U_{\infty})\)
\(W = -((+Q)(\frac{2 2kq}{L}) - (+Q)(0)) = -\frac{2 2kqQ}{L}\;\blacksquare\)
c) จาก \(U = \frac{k(+q)(+q)}{L}+\frac{k(+q)(+Q)}{(\frac{L}{2})^{2}+(L)^{2}}+\frac{k(+Q)(+q)}{(\frac{L}{2})^{2}+(L)^{2}}\)
\(\sqrt{2}\sqrt{2}\)
\(U =\frac{kq}{L}(q + 22Q) \;\blacksquare\)