Плотность энергии электрического поля в вакууме

Энергия электрического поля

(9.4.4.1)

Рассмотрим движение пластины с зарядом q- в поле пластины с зарядом q+.

q₊ = q_- = q, .
Напряженность поля пластины q₊:

(9.4.4.2).

Работа по перемещению пластины q_- (5.3.1):

. См. (9.3.5)

Поле в объеме ΔV исчезло, значит работа A₁₂ совершена за счет убыли энергии поля:

.

В единице объема поля запасена энергия:

,

где

.

В случае неоднородного поля:

,

и энергия электрического поля в объеме V:

.

9.12.2. Энергия заряженного конденсатора
Энергия электрического поля плоского конденсатора, как следует из (9.12), равна

,

здесь V=Sd - объем конденсатора.
Из (9.7) для однородного поля следует, что

,

здесь разность потенциалов φ₁ - φ₂ обозначена буквой U. В результате для энергии электрического поля получим:

.

Эта формула верна для конденсаторов любой формы. Таким образом, энергия заряженного конденсатора:

.

здесь

С - емкость конденсатора,
U - разность потенциалов на его обкладках.

Дата добавления: 2013-12-12