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【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応、答えが合っていた(c)の私の解答も書いておきます。 (c) 電荷を動かす前の点Bと点Cでの電位をVb ,Vcとし,動かした後の点Bと点Cでの電位をVb’ ,Vc’とすると, Vb = -(2√2-1)kQ/2d Vc = (2√2-1)kQ/2d Vb’ = kQ/2d Vc’ = -kQ/2d である. エネルギー保存則より,求める外力がする仕事は,点電荷の位置エネルギーの変化量の和に等しい. ∴ Q(Vc’-Vb) + (-Q)(Vb’-Vc) = 2(√2-1)kQ^2/d (d) 点Cと点Dでの電位をVc ,Vdとすると, Vc = -kQ/2d Vd = kQ/2d である. エネルギー保存則より,求める外力がする仕事は,点電荷の位置エネルギーの変化量の和に等しい. ∴ Q(0-Vc) + (-Q)(0-Vd) = kQ^2/d (d)の実際の答えはkQ^2/2dです。 (c)(d)の解説の解き方は、「点ABCDの全ての点電荷間の位置エネルギーの合計に着目し,その変化量を調べる.」というものです。
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