Энергия электрического поля

1. Энергия электрического поля системы точечных зарядов

,

где j_i - потенциал поля, создаваемого n-1 зарядами (за исключением Q_i) в точке, в которой находится заряд Q_i.

2. Энергия уединенного заряженного проводника.

Уединенный незаряженный проводник можно зарядить до потенциала j, многократно перенося порции заряда dQ из бесконечности на проводник.

.

3. Энергия заряженного конденсатора.

.

Объемная плотность энергии – физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии поля, заключенной в элементе объема, к этому объему

.

Найдем объемную плотность энергии для плоского конденсатора, объем которого V = Sd.

.

Так как и , то

.

Используя выражение , можно рассчитать механическую (пондеромоторную)силу, с которой пластины конденсатора притягиваются друг к другу. Предположим, что расстояние x между пластинами меняется на величину dx. Тогда действующая сила совершает работу

.

Вследствие уменьшения потенциальной энергии системы

.

.

.

.

Знак «-» указывает на то, что сила F является силой притяжения.

Дата добавления: 2015-09-04