静電気力による位置エネルギーと静電気力がした仕事

電荷をドラッグして動かし、静電気力による位置エネルギーの変化と静電気力がした仕事の関係を観察しましょう。電荷を動かす前にはじめの位置の点線をドラッグすると、はじめの位置を変えられます。

電荷の電気量 ($q$):

2.00 C

電場の向き:

$$U_{\text{はじめ}} - W_{\text{静電気力}} = U_{\text{あと}}$$

0.00 - 0.00 = 0.00 J

（はじめの位置エネルギー） $-$ （静電気力がした仕事） $=$ （あとの位置エネルギー）

はじめの位置エネルギー
($U_{\text{はじめ}} = qV_{\text{はじめ}}$): 0.00 J

あとの位置エネルギー
($U_{\text{あと}} = qV$): 0.00 J

静電気力がした仕事
($W_{\text{静電気力}}$): 0.00 J

基準面からの距離
($d$): 0.00 m

電位
($V$): 0.00 V

※ 位置エネルギーの基準面（$d = 0$、電位 $V = 0\text{ V}$）を最下部としています。

正電荷が電場と同じ向きに移動するとき、静電気力は移動方向と同じ向きに働くため正（プラス）の仕事をします。逆に、正電荷が電場と逆向きに移動するときは、静電気力と逆向きに移動するため負（マイナス）の仕事をします。静電気力がした仕事 $W_{\text{静電気力}}$ は、静電気力による位置エネルギーの変化量 $\Delta U$ を用いて $W_{\text{静電気力}} = -\Delta U = U_{\text{はじめ}} - U_{\text{あと}}$ と表されます。

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