演習問題1.5 解説

1.5

Question;

問図1.1に示すように、3個の電荷 Q1、Q2、Q3 [C] が間隔 a [m] および 2a [m] で一直線上に並んでいるとき、各点電荷にはたらく力を求めよ。ただし、図の右向きの力を正とする。

Direction;

今回は一応全て正電荷と仮定して解きます。
一直線上に電荷が置かれているので、力のベクトルの和は単純に足し算や引き算で求まります。距離は、例えば、電荷1と電荷3は 3a [m] 離れているので、分母に 9a^2 がきます。

この次の問題は正三角形の頂点に電荷が置かれている問題です。
そのときはひし形の性質からベクトル和を求めたりします。
様々な方法でベクトル和を求めるんだということは覚えておきましょう。

Solution;

F23 などという書き方をしていますが、F23 は Q2 が Q3 より受ける力ということです。
こういうのはたびたび出てきて、例えば、q34 と書けば、導体4に単位電荷を与えた時の導体3の電位ということになります。