Енергія поля конденсатора

Енергія We конденсатора ємності C, зарядженого зарядом Q, буде обчислена:

Електростатика. Енергія поля конденсатора.

Тотожність, що характеризує енергію зарядженого конденсатора, вийде виразити в іншому тотожній вигляді, коли застосуємо Q = CU.

Електростатика. Енергія поля конденсатора.

Енергія конденсатора дорівнює роботі, виконаній електричним полем при зсуві пластин конденсатора впритул, або дорівнює роботі з поділу позитивних і негативних зарядів, необхідної при зарядці конденсатора.

Грунтуючись на поточних концепціях, електрична енергія конденсатора зосередженого в просторі між обкладками конденсатора, інакше кажучи, в електричному полі. Внаслідок чого її прийнято позначати енергією електричного поля. Це досить просто продемонструвати на моделі зарядженого плоского конденсатора.

Напруженість однорідного поля в плоскому конденсаторі:

E = U/d,

а його ємність

З = ε0 ε S / d

з цього робимо висновок:

Електростатика. Енергія поля конденсатора.

де ε – діелектрична проникність середовища;

ε0 = 8,85 * 10 -12 — діелектрична постійна;

E – напруженість;

V = Sd – об’єм простору між обкладками, насичений електричним полем;

U — напруга;

S — площа обкладок;

d — проміжок між обкладками конденсатора.

З отриманого співвідношення видно, що фізична величина:

Електростатика. Енергія поля конденсатора.

є електричною (потенційної) енергією одиниці об’єму простору, в якому створено електричне поле. Її прийнято позначати як об’ємну щільність електричної енергії.

Посилання на основну публікацію