Kuvassa on kahden varatun hiukkasen synnyttämän sähkökentän tasapotentiaaliviivoja.

1. Määritä jännitteet [[$ U_\text{AB} $]]​ sekä [[$ U_\text{BC} $]]​.
2. Hiukkanen, jonka sähkövaraus on –1,0 nC, siirretään pisteestä A pisteeseen B. Kasvaako vai väheneekö hiukkasen sähköinen potentiaalienergia ja kuinka paljon?
3. Sama hiukkanen siirretään pisteestä B pisteeseen C. Kasvaako vai väheneekö hiukkasen sähköinen potentiaalienergia ja kuinka paljon?

 

Ratkaisu

a. Suoraan kuvasta: [[$U_{AB}=V_B-V_A=30\text{ V}-30\text{ V}=0\text{ V}$]] ja [[$U_{BC}=V_{C}-V_{B}=-15\text{ V}-30\text{ V}=-45\text{ V}$]]
tai pisteiden A ja B välinen jännite on 45 V.

b. Pisteet A ja B ovat samassa potentiaalissa, joten potentiaalienergia ei muutu. Tämän näkee myös kaavasta [[$\Delta E_{\text{SP}}=QU_{AB}$]].

c. Nyt negatiivinen hiukkanen siirretään matalampaan potentiaaliin, eli lähelle negatiivista varausta. Joudutaan tekemään työtä ja hiukkasen sähköinen potentiaalienergia kasvaa. Muutos saadaan laskettua [[$\Delta E_{\text{SP}}=QU_{BC}=-1,0\text{ nC}\cdot -45\text{ V}=45\text{ nJ}$]]