तीन आवेश क्रमशः + q, + 2q तथा - 4q कूलॉम भुजा a मीटर वाले एक समबाहु त्रिभुज ABC के कोनों A, B तथा C पर रखे हैं। निकाय की विद्युत् स्थितिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए।

Explanation

चित्र 2.21 में त्रिभुज ABC के कोनों A, B तथा C पर क्रमश: + q, + 2q तथा - 4q कूलॉम आवेश रखे हैं। हम जानते हैं कि वायु में / मीटर दूरी पर स्थित दो आवेशों `q_(1)` व `q_(2)` के निकाय की स्थितिज ऊर्जा
`U=1/(4piepsilon_(0))(q_(1)q_(2))/r` जूल
चित्र 2.21 में प्रदर्शित निकाय की स्थितिज ऊर्जा, आवेशों के सभी जोड़ों की स्थितिज ऊर्जाओं के योग के बराबर होगी।
आवेश + q तथा + 2q के जोड़े की स्थितिज ऊर्जा
`U_(1)=1/(4piepsilon_(0))((+q)xx(+2q))/a=(+1)/(4piepsilon_(0))xx(2q^(2))/a` जूल
आवेश + 2q तथा- 4q के जोड़े की स्थितिज ऊर्जा
`U_(2)=1/(4piepsilon_(0))((+2q)xx(-4q))/a=(-1)/(4piepsilon_(0))xx(8q^(2))/a` जूल
आवेश + q तथा - 4q के जोड़े की स्थितिज ऊर्जा
`U_(3)=1/(4pi_epsilon(0))((+q)xx(-4q))/a=(-1)/(4piepsilon_(0))xx(4q^(2))/a` जूल
`therefore` कुल स्थितिज ऊर्जा `U=U_(1)+U_(2)+U_(3)`
`=1/(4piepsilon_(0))[(((+2q^(2))/a)+((-8q^(2))/a)+((-4q^(2))/a))]=(-1)/(4piepsilon_(0))xx(10q^(2))/a` जूल।
यहाँ ऋणात्मक चिह्न यह बताता है कि आवेशों को अनन्त से लाकर त्रिभुज के कोनों पर रखने में कार्य प्राप्त होगा।