Для расчёта потенциальной энергии системы точечных зарядов необходимо использовать формулу, представленную законом Кулона. Потенциальная энергия такой системы можно найти по формуле:
\[ U = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r_{12}} + k \cdot \frac{q_1 \cdot q_3}{r_{13}} + k \cdot \frac{q_2 \cdot q_3}{r_{23}} \]
Где:
- \( U \) - потенциальная энергия системы
- \( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \) - постоянная Кулона
- \( q_1, q_2, q_3 \) - величины зарядов
- \( r_{12}, r_{13}, r_{23} \) - расстояния между зарядами
В данном случае у нас три одинаковых заряда \(q = 1 \, \mu\text{Кл}\) расположены в вершинах правильного треугольника со стороной \(0,1 \, \text{м}\). Расстояние между вершинами треугольника равно длине стороны, то есть \(r = 0,1 \, \text{м}\).
Подставляя данные в формулу и производя расчёты, можно найти потенциальную энергию системы зарядов.