静電気の問題について

上段の問題は
「あ～、釣り合うとか、ある点において△△の方向に〇〇の力が働いた、といった問題ね。
　クーロンの法則を使った方程式を立てて、それを解くだけや」
と問題を読んだ段階で、頭に解法が浮かびます。

ですが、下段の問題（電位がどうたらといった問題）は、解法が頭に浮かびません。

下段の問題を読んで、頭に解法が浮かんだ方に質問です。
どのような解法が頭に浮かびましたか？
出来れば、上にあるように
「あ～、釣り合うとか、ある点において・・・クーロンの法則を立てて、方程式解くだけや」
といった具合のものを教えて頂けると幸いです。

よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 上段

  
    補足日時：2016/05/15 16:38

• 下段

  
    補足日時：2016/05/15 16:39

• ありがとうございます。
  
  「点Aの電荷が点Pに与える電位」を自力で求めてみました。
  三平方の定理を使って、「距離AP」を求める。
  求めたものを　V=(1/4πε)×Q/r　に代入する。
  
  それを2倍すると正解が得られました。（正にotcheeさんの言われる通りです）
  
  解けなかった原因は、V=(1/4πε)×Q/r　の使い方がよくわかっていない事にありました。
  そこで教えて頂きたいのですが、
  V=(1/4πε)×Q/r　←この公式の使い方（使いどこ）をどのように捉えておけばよいでしょうか？
  
  「ある点Pの電位を知りたい時に、点Pの周りにある全ての電荷について、V=(1/4πε)×Q/r　を計算し、和を取る」
  みたいな感じでしょうか？
  otcheeさんはどのように捉えておられますか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/05/24 02:11

No.2 ベストアンサー 回答者： otchee 回答日時： 2016/05/17 12:10

「点Aの電荷が点Pに与える電位」と「点Bの電荷が点Pに与える電位」をそれぞれ求めてその和を求めればいい。

（↑の「点Aの電荷が・・・」と「点Bの電荷が・・・」は等しいからどちらか一方を求めて2倍すればOK）

この回答へのお礼

ありがとうございます。
補足投稿が遅かった為、締め切りになってしまいました。
補足に書いた事と同じものを、新たに質問していますので、よろしければそちらに回答をお願いします。
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9287711.html

otcheeさんの回答は正に私が知りたかったものです。
ありがとうございました。

お礼日時：2016/05/25 07:15

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2016/05/16 10:05

＞「あ～、釣り合うとか、ある点において・・・クーロンの法則を立てて、方程式解くだけや」

これは「働く力」に着目したということですよね。

下の問題の場合には、「働く力」ではなく「それを発生させるポテンシャル」に着目すればよいのです。

下の問題では、点Pの「正電荷」なり「負電荷」を置けば「力」が働きますが、同時にその電荷によって「電場」を変えてしまします。「正電荷」を置いた場合と「負電荷」を置いた場合とでは、電場の変わり方が違います。
そういう「電場を変える」ことなしに、もともとの「電場そのもの」（そこに何らかの電荷を持ってくる前の「場」の状態）を求めるのが下の問題です。

他の例でいえば、
・地球と物体の万有引力の法則で考えるのが「上の問題」
・下向きに重力加速度 g が存在する「場」と考えるのが「下の問題」

この回答へのお礼

ありがとうございます。

>そういう「電場を変える」ことなしに、もともとの「電場そのもの」（そこに何らかの電荷を持ってくる前の「場」の状態）を求めるのが下の問題です。
すみません。ちょっとよくわかりません。
もう少しわかり易く教えてもらえませんでしょうか？
また、上記文章を使った解法（この問題に実際に適用した時の解き方）を教えてください。

お礼日時：2016/05/24 02:14