Inzicht in elektrische potentiële energie

* elektrische potentiële energie (u): De potentiële energie opgeslagen in een systeem van geladen deeltjes vanwege hun relatieve posities en ladingen.

* de wet van Coulomb: De kracht tussen twee puntkosten is recht evenredig met het product van de ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand daartussen.

De relatie

Elektrische potentiële energie is recht evenredig met het product van de ladingen en omgekeerd evenredig met de afstand tussen hen:

U =k * (q1 * q2) / r

Waar:

* U =elektrische potentiële energie

* k =Coulomb's constante

* Q1, q2 =ladingen van de deeltjes

* r =afstand tussen de deeltjes

Het probleem oplossen

Om de elektrische potentiële energie met een factor 4 te vergroten, moeten we de afstand (R) in de vergelijking aanpassen. Laten we de initiële afstand R1 en de uiteindelijke afstand R2 noemen:

* Initiële potentiële energie (U1): U1 =k * (q1 * q2) / r1

* Finale potentiële energie (U2): U2 =k * (q1 * q2) / r2

We willen dat u2 4 keer u1 is:

U2 =4 * U1

Vervang de vergelijkingen voor U1 en U2:

k * (q1 * q2) / r2 =4 * (k * (q1 * q2) / r1)

Vereenvoudigen:

1/R2 =4/R1

Daarom:

R2 =R1 / 4

Conclusie

Om de elektrische potentiële energie tussen twee positief geladen deeltjes met een factor 4 te vergroten, moet u de afstand tussen hen verminderen met een factor 4 .