💡 ヒント:電荷を運ぶ仕事

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電場中で電荷 \(q\) を A から B へ動かすとき、電場がする仕事は「電荷 × 電位差」で決まります。

重力場のアナロジー:高いところから低いところへ物を落とすと重力が仕事をする(正の仕事)。低いところから高いところへ持ち上げるには外力が仕事をする必要があります。電場も同じで、正電荷を高電位 → 低電位へ動かせば電場が正の仕事、低電位 → 高電位へ動かせば電場は負の仕事(外力が必要)。

✏️ 求めるもの

電場中で電荷を A(電位 \(V_A\))から B(電位 \(V_B\))へ動かすときに電場がする仕事 \(W\)

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 2 点の電位を確認:\(V_A\) と \(V_B\) を問題文から読み取る
  2. 電位差を計算:\(\Delta V = V_A - V_B\)
  3. 公式に代入:\(W = q \cdot \Delta V\)
  4. 符号に注意:電荷 \(q\) と電位差 \(\Delta V\) それぞれの符号を正しく処理
  5. 結果の物理的意味を確認:正の仕事なら電場がエネルギーを放出、負なら吸収
注意

公式は「電場がする仕事」の場合 \(W = q(V_{\text{始}} - V_{\text{終}})\)。一方、「外力がゆっくり運ぶときの仕事」は \(W_\text{ext} = q(V_{\text{終}} - V_{\text{始}})\) で符号が逆。どちらを聞かれているか問題文で確認しましょう。また、保存力なので経路に無関係(曲がって動かしても同じ答え)。