चित्रानुसार चार बिन्दु आवेश Q,q,Q तथा q एक a भुजा वाले वर्ग के कोणों पर स्थित है। ज्ञात कीजिए-(i) आवेश Q पर परिणामी वैद्युत बल, (ii) निकाय की वैद्युत स्थितिज ऊर्जा।

Explanation

(i)q आवेश के कारण Q पर कार्यरत बल,
`F_1=F_2=1/(4piepsilon_0)(Qq)/a^2`

`vecF_1` व `vecF_2` का परिणामी बल,
`F.=sqrt(F_1^2+F_2^2)=1/(4piepsilon_0). (Qqsqrt2)/a^2`
आवेश Q के कारण Q पर कार्यरत बल,
`F_3=1/(4piepsilon_0) . (Q.Q)/(asqrt2)^2 =1/(4piepsilon_0) . Q^2/(2a^2)`
बल F" व `F_3` समान दिशा में है, अत: Q पर कार्यरत परिणामी बल
`F=F..+F_3=1/(4piepsilon_0). (Qqsqrt2)/a^2+1/(4piepsilon_0) . Q^2/(2a^2)`
`=Q/(4piepsilon_0a^2) ((Q+2sqrt2q)/2)`
(ii) निकाय की विद्युत स्थितिज ऊर्जा
`U=U_(qQ)xx4+U_(qq) +U_(Q Q)`
`=1/(4piepsilon_0) [(4qQ)/a+ q^2/(asqrt2)+Q^2/(asqrt2)]`