x 軸上に異符号・異量の2電荷 \(+q\)(A 点)と \(-4q\)(B 点)が置かれています。この配置で「電位がゼロになる点」「電場がゼロになる点」「離れた平面上の点 P での電場」などを求める総合問題。
電位はスカラー、電場はベクトル。求める量によって公式も考え方も全く違うことを意識しましょう。
(1) \(V = 0\) となる x 座標(電位ゼロ点)、(2) \(E = 0\) となる x 座標(電場ゼロ点)、(3) 点 P における電場の大きさ。
(1) は電位(スカラー)の方程式、(2) は電場(ベクトル)の条件。公式も考え方も違うので混同しない。電位ゼロと電場ゼロは同じ点にはならない(電場の強さはあっても電位がゼロ、もあり得る)。場合分けの区間は A の左・AB間・B の右の3つを丁寧に調べる。