Question

Три одинаковых заряда q расположены на одной прямой, на расстоянии l друг от друга. Чему равна потенциальная энергия системы?

Answer 1

Сумме потенциальных энергий каждого.
А потенциальная энергия одного заряда равна сумме потенциальных энергий, соответствующих полю каждого из двух других.
То есть тут такая трёхходовка. Сначала надо определить потенциал, который каждый из зарядов приобретает в поле другого. В силу симметрии системы это можно сосчитать один раз для центрального заряда и два раза - для крайнего (одного из; для другого величины такие же). Ну и аккуратно сложить, что получится.

Answer 2

Потенциальная энергия системы трех одинаковых зарядов q, расположенных на одной прямой на расстоянии l друг от друга, может быть рассчитана с использованием закона Кулона для электростатического взаимодействия между зарядами.

Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для потенциальной энергии системы зарядов можно записать следующим образом:

U = k * (q^2 / l)

где U - потенциальная энергия системы, k - постоянная Кулона, q - величина заряда, l - расстояние между зарядами.

Таким образом, потенциальная энергия системы трех одинаковых зарядов q, расположенных на одной прямой на расстоянии l друг от друга, равна U = k * (q^2 / l).