書記が物理やるだけ#38 静電ポテンシャル

今回は静電ポテンシャルを中心に考える。

問題

前回の続き。

説明

保存場については，力学で仕事について考える際に導入した。

静電場は保存場である。これはマクスウェルの方程式の構成要素として重要である（後で誘導電場を含む場合を考える）。

静電場の任意の経路についての積分を，静電ポテンシャル（電位）という（単位：Vボルト）。

異なる点の間における電位の差を，電位差という。

電荷が移動するときに電場がする仕事を，ポテンシャルエネルギーという（単位：ジュールJ）。

静電ポテンシャルを微分形で表現すると，電場は静電ポテンシャルの勾配（符号負）であることが言える。

解答

電場については前回求めた。静電ポテンシャルを求めるには電場を積分する。

(1)球体内部

(2)無限直線

(3)球の表面

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