電磁気

【演習】静電気力による位置エネルギー

物理【電磁気】第5講『静電気力による位置エネルギー』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

静電気力による位置エネルギー「保存力」というワードを覚えていますか?静電気力は,実は保存力の一種です。ということは,位置エネルギーが存在するということになりますね!...
Contents

問題

[Level.1]
電位が5.0Vの位置に,電気量−2.0×10-5Cの点電荷が置かれている。 この点電荷のもつ静電気力による位置エネルギーはいくらか。

[Level.2]
点Aに置かれた電気量4.2×10-8Cの点電荷を,点Aよりも電位が15V低い点Bまで運ぶ。 静電気力がした仕事はいくらか。

[Level.3]
点Aに置かれた電気量−3.0×10-7Cの点電荷に外力を加え,点Aよりも電位が2.0V低い点Bまでゆっくりと運ぶ。 静電気力がしたと外力がした仕事はそれぞれいくらか。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
−1.0×10-4J

[Level.2]
6.3×10-7J

[Level.3]
静電気力がした仕事:−6.0×10-7J
外力がした仕事:6.0×10-7J

(※ 解説は現在準備中。)