Question

ATB

すごく基本的なことですが、電位がよく分かりません。写真のような共テの問題でも電場のように考えてしまいます。
どうして電位になると模範解答みたいな式が立てれるのですか？向きを考えずに+-だけで求められるというイメージがよく分かりません。教えてください🙏🏻
(写真見にくくてすみません)

A
自分がいっも考えてしまうと
tQ
9
は でイe po AやBやCから
うげることによる位置コネルギーも
場みたいいなる?
Anss
Bas
Cos
-Q
C
tQ
Bかs
-3
1頂志、 A.も.や の点電有は tQ
Cの
3 - Q
1)無限遠者 を再準とした T頂点、A.B.c の点電布 による中心ロにおける電位は
でみり.点やにおげを電性は国 である
②-k
ト会。
才

正方形 ABCDの頂点から中心Oまでの距離はaで
ある。頂点 A,B, Cの点電荷による中心Oにおける
電位 %は,無限遠を基準として
Q
V%=k-
Q
+k +k
a
Q
ーk
a
a
a
である。また,点Dにおける電位 V,は
Q
+ k
Q
Q
= k
V6=k
ニ
V2a
2a
V2a
2a
である。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

えだまめ🫛

画像のオレンジ色の様な山をイメージしてください。

電気の世界をこの山で例えると

この山の標高が電位です。
この山の傾斜が電場です。

標高はz軸方向の向きしか持ちませんので、+-で表現できます。

それに対して、傾斜はxyz3次元の方向を持ちます。なのでベクトル表記が必要です。

さらに
この山に丸いボールを置きます。
するとボールは傾斜に従って転がり落ちます。
同様に
この山に正電荷を置きます。
すると正電荷は電場に従って動きます。

この問題では
山頂からの水平距離rの地点の標高をkQ/r と考えてしまいます

[1] 山頂がAの山だけの場合
山頂Aからの水平距離aのO地点の標高は　kQ/a

[2] 山頂がBの山だけの場合
山頂Bからの水平距離aのO地点の標高は　kQ/a

[3] 谷底がCの谷だけの場合
　 谷底Cからの水平距離aのO地点の標高は -kQ/a

[1]〜[3]を重ね合わせれば　
kQ/a + kQ/a -kQ/a = kQ/a

ATB

なるほど！山のように考えると静電気力による位置エネルギーが、重力による位置エネルギーみたいに考えれて+-だけで考えるということも納得いきました！
スッキリしました、ありがとうございます！