Yalıtkan bir düzlem üzerinde sabitlenmiş ve büyüklüğündeki iki noktasal yük arasındaki mesafe kadardır. Bu sistemin elektriksel potansiyel enerjisini sıfır yapmak için, sonsuzdan getirilerek yüklerin tam ortasına yerleştirilmesi gereken üçüncü yükün değeri kaç olmalıdır?
Şıklar
Çözüm Açıklaması
Sistemin \to plam potansiyel enerjisi, her bir yük çiftinin etkileşim enerjilerinin \to plamıdır. Başlangıçtaki enerji . Ortaya konulan yüke dersek, bu yükün diğerleriyle etkileşimi: . Toplam enerjinin sıfır olması için olmalıdır. Buradan denklemi elde edilir ancak potansiyel enerji formülünde yüklerin işareti kritiktir. Çiftleri tek tek yazarsak: . Buradan . İşlem hatası kontrol edildiğinde, sistemin \to plam enerjisi tüm ikili kombinasyonların \to plamıdır. ise ve . Şıklarda bir revize gerekirse: Eğer sistemin \to plam enerjisi değil de, sadece yeni yükün getirilmesi için yapılan iş sorulsaydı potansiyeli üzerinden gidilirdi. Potansiyel farkı üzerinden: . Yapılan iş . Sistemin \to plam enerjisini sıfırlamak için değeri denklemi sağlar (). Doğru matematiksel analiz sonucuna götürür.