A और B के दो समान आवेश एक दूसरे से कुछ दूरी पर रखे गए हैं। इस प्रणाली की स्थितिज ऊर्जा U है। अब आवेश A या B के बराबर एक और आवेश C, A और B से समान दूरी पर लाया और रखा जाता एक समबाहु त्रिभुज बनाता है। इन तीनों आवेशों की प्रणाली की स्थितिज ऊर्जा ______ है।

अवधारणा:

एक विद्युत क्षेत्र में एक आवेश q को बल के रूप में परिभाषित किया गया है

⇒ F = Eq

स्थिरवैद्युत बल (विद्युत क्षेत्र के साथ) की दिशा में दूरी d द्वारा आवेश को स्थानांतरित करने में इस बल द्वारा किया गया कार्य निम्न है

⇒ W = Fd = Eq.d

स्थिरवैद्युत क्षेत्र की दिशा में दूरी d द्वारा इस आवेश को स्थानांतरित करने में बाहरी बल द्वारा किया गया कार्य निम्न है

⇒ Wext = - W = - Eq.d

परिभाषा के अनुसार, स्थिरवैद्युत क्षेत्र में आवेश को स्थानांतरित करने में स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन बाहरी बलों द्वारा किए गए काम के बराबर है

विद्युत विभव, एक विद्युत क्षेत्र में एक विशेष बिंदु पर अनन्तता से आवेश q को स्थानांतरित करने के लिए बाह्य बल द्वारा प्रति इकाई आवेश पर किए गए कार्य की मात्रा के बराबर है।

इसलिए विद्युत विभव और विद्युत स्थितिज ऊर्जा के बीच संबंध निम्न द्वारा दिया जाता है

स्पष्टीकरण:

प्रारंभिक अवस्था की स्थितिज ऊर्जा q1 और q2 के बीच बातचीत के कारण ऊर्जा है। इसे U के रूप में दिया जाता है

जब आवेश q3 पेश किया जाता है, तो प्रणाली की स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि q1 और q2 के साथ परस्पर क्रिया के कारण होती है

q2 और q3 के बीच परस्पर क्रिया के कारण स्थितिज ऊर्जा निम्न द्वारा दी जाता है

q3 और q1 के बीच परस्पर क्रिया के कारण स्थितिज ऊर्जा निम्न  द्वारा दिया जाता है

चूंकि q1, q2, और q₃ सभी समान हैं, इसलिए

तीन आवेशों को एक समबाहु त्रिभुज बनाने पर प्रणाली की कुल स्थितिज ऊर्जा होती है

इसलिए विकल्प 4 सही है