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No.3
- 回答日時:
位置AからBへ電荷qが移動する時、
電荷が電場から受け取るエネルギーは
∫[A→B]qEdr
です。これをqで割ったものをBに対するAの電位と呼んでいます。
積分は、Bに対してAという位置に居ることが秘めているエネルギーの
大きさを表わしています。所謂ポテンシャルエネルギーです。
Bを基準にするという意味を強調するため、積分の開始点をBにすると
ポテンシャルエネルギーは形式的に
-∫[B→A]qEdr
となります。
No.1
- 回答日時:
考え方としては、電位は、電荷がある位置から、基準点まで移動した時にクーロン力に逆らってする仕事と定義されているので、仕事量としては、クーロン力の符号の逆になると言う事です。
別の考え方としては、∞位置での電位ポテンシャルが0だとすれば、そこまで移動する場合は、電荷はクーロン力を受けて自然に移動します。(つまり、仕事をしてもらうので、負の仕事量となると言う事です)
したがって、仕事量を正で求める為には、∞→rまでの積分とする必要があります。
重力ポテンシャルと対比して考えれば、ポテンシャルの高い位置まで移動する仕事を計算する場合は、基準点(地球上の場合は、地上)から計算する高さまで移動する仕事を積分する事になります。(0→H(高さ)の積分)
電位の場合も同様に考えれば、∞→rとなります。
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なぜもとの式の積分範囲が∞からrまでなのか
ということです