Ενέργεια συναρμολόγησης σε σύστημα σημειακών φορτίων — Θέμα 041

Θέμα 41 από 59

Πάνω σε μονωτικό οδηγό τοποθετούνται διαδοχικά φορτία $+q$, $-2q$ και $+3q$ στις θέσεις $x=0$, $x=a$ και $x=3a$. Αν $q=2\,\mu\mathrm{C}$ και $a=0.4\,\mathrm{m}$, ποια είναι η ενέργεια συναρμολόγησης του συστήματος; Δίνεται $k_c=9\cdot10^9\,\mathrm{N\,m^2/C^2}$ και μηδενική δυναμική ενέργεια για άπειρες αποστάσεις.

Σωστή απάντηση

  • $-0.36\,\mathrm{J}$

Αθροίζοντας τα τρία ζεύγη, $U=kq^2[-2/a-6/(2a)+3/(3a)]=-4kq^2/a=-0.36\,\mathrm{J}$.