관계 이해
* 쿨롱의 법칙 : 두 전하 입자 사이의 힘은 전하의 산물에 직접 비례하며 그 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다.
* 전위 에너지 : 두 개의 하전 된 입자 사이의 전기 전위 에너지는 무한한 거리에서 현재 분리까지 가져 오기 위해 수행 된 작업입니다. 또한 요금의 산물에 직접 비례하고 그들 사이의 거리에 반비례합니다.
거리 감소의 효과
두 개의 양으로 하전 된 입자 사이의 거리를 3 배로 줄이면 다음이 발생합니다.
1. 힘이 증가합니다 : 그들 사이의 힘은 9 배 더 강해집니다 (거리의 제곱에 반비례하기 때문에).
2. 잠재적 에너지 증가 : 그들 사이의 전위 에너지는 또한 * 3 *의 계수 만 증가합니다 (거리에 반비례하기 때문에).
요약
* 두 개의 양으로 하전 된 입자 사이의 거리를 감소시키는 것은 그들 사이의 전위 에너지를 증가시킵니다.
* 잠재적 에너지의 증가는 거리의 감소에 직접 비례합니다.
수학적 표현
허락하다:
*`u '는 초기 잠재적 에너지입니다
*``u '는 최종 잠재적 에너지입니다
*`r '은 초기 거리입니다
*`r ''는 최종 거리 (r '=r/3)
전위 에너지에 대한 공식은 다음과 같습니다.
u =k * (q1 * q2) / r
r '=r/3이므로 우리는 다음을 쓸 수 있습니다.
u '=k * (q1 * q2) / r'=k * (q1 * q2) / (r / 3) =3 * k * (q1 * q2) / r =3u
따라서 최종 잠재적 에너지 ( 'U'`)는 초기 전위 에너지 ('U ')의 3 배입니다.
