クーロン力による位置エネルギー

クーロン力による位置エネルギーとは、クーロン力に起因する位置エネルギーのことです。

点電荷\(q_1\)から受けるクーロン力による点電荷\(q_2\)の位置エネルギー\(U\,\mathrm{[J]}\)は、以下のように定義されます。

\[U=k\frac{q_1q_2}{r}\]

\(q_1\)\(q_2\)の単位は、クーロンです。

\(r\)は、点電荷間の距離(メートル)です。

\(k\)は、クーロンの法則における定数です。

なお、クーロン力による位置エネルギーは、\(r=\infty \)のとき、0Jです。

斥力のクーロン力による位置エネルギー

クーロン力が斥力である場合、クーロン力による位置エネルギーは、\(U\geq 0\)になります。

この場合、\(r\)が小さいほど、クーロン力による位置エネルギーが大きくなります。

引力のクーロン力による位置エネルギー

クーロン力が引力である場合、クーロン力による位置エネルギーは、\(U\leq 0\)になります。

この場合、\(r\)が小さいほど、クーロン力による位置エネルギーが小さくなります。