От гимназията ли, че това, което е енергията на зареден кондензатор ( "формула» CU 2/2). Как да го оправдае? Дори и в "механика", ние се съгласи да разгледа енергия на системата "работещ модел". В този случай, доставката на това възниква в резултат на работата по разделянето на таксите между кондензаторни плочи, докато се зарежда. Ние ще се изчисли работата. Основно работата на външни сили върху движението на заряд в електричното поле DQ е:
(Трябва да отбележим мимоходом, че тук не е нужно да се притеснявате за коректността на героите - ясно е, че работата на външни сили се извършва срещу силовото поле и, разбира се, положително) Общата работа се определя от сумиране на елементарната работа, т.е. интеграция:
Тук се използва временно Q обозначение за граничните стойности на кондензатор зареждане съображения математически запис коректност и да се разграничи от обозначението "междинни" ( "настоящите") стойности на заплащане 0 ≤ Q ≤ Q. на тази работа и определя енергията "складирани" кондензатор. Използване отново се зарежда кондензатор връзка с потенциална разлика (J1-J2) между тях Q = C · (J1-J2), енергия могат да бъдат написани като зарежда кондензатор:
В последната равенство ние заменя наименованието за по-компактен запис (J1-J2), за да ф. Тази стойност се често наричан "напрежение" на кондензатор. И тук ние сме идентифицирали в този момент сме много енергия. Защо? Какво трябва да свържат тази енергия? Според нашите модерни идеи - е енергията на електрическото поле. Индексът "е" е точно това, което ние говорим за електрическо поле. Днес можем да кажем, че това е съвсем определено, защото са добре известни случаи, при които много "разделени" от полето на заредено тяло, и се разпространява в пространството под формата на електромагнитни вълни прехвърлят енергия на дълги разстояния, "забравяйки" за източника.
След като енергията, присъща на областта се опита да го изразят чрез характеризиране на тази област - нейните напрежения. Въпреки резултат (4.11), получени за всеки кондензатор, използването му за електрическото поле в равнина кондензатор. На първо място, ние имаме заем, че областта е единна, и следователно, има една много проста връзка на потенциалната разлика и напрегнатостта на полето: J1-J2 = E · г. Освен това, за този случай ние знаем израза за elektroomkosti (4.10). получаваме:
където V - обем на кондензатора.
Невярно единство в рамките на една плоскост кондензатор позволява използването на току-що получи резултата, че е лесно да изразя още един много полезен характеристика - така наречената обемната плътност на енергията поле електрически *). Малко по-късно, ще даде по-точно определение на тази величина. В същото време, за еднакво поле е просто съотношението на енергията поле, за да сме на обема на района на В., който се фокусира тази област:
Важно е, че плътността на енергия, ние сме били в състояние да изразят чрез основната характеристика на електричното поле. По-важното, както и факта, че въпреки че ние имаме резултат (4.13) за еднородно поле, тя остава валидна в случай на нехомогенна сфера. Обемна плътност на енергията - местна характеристика поле, т.е. се отнася до всяка малка част от пространството, в която модулът за напрегнатост на полето е Е. изясняване на концепцията на обемен енергийна плътност. За общия случай се разграничат малък обем нехомогенни поле елемент DV. чието положение може да бъде настроен, както обикновено, или радиус вектор координати х, у, Z>. Обемно енергийна плътност е съотношението на:
където dWe - енергия се концентрира под ниско поле регион. Ако силата на полето е известен като функция на координатите на точките на електрическото поле, е възможно да се изчисли общата енергия на това поле в дадена област на пространството на крайните размери W:
където W - пространство регион, за който изчисленото поле енергия. Тук сме изправени пред проблема за изчисляване на "обем" на интеграла, която в редица съответни (важни в практиката) случаи може да бъде намалена до известна нормално. Как се прави това, както обикновено, ние ще работим върху практически упражнения. Имайте предвид, че връзката (4.15) се записва в пространството с еднакви електрически свойства, т.е. в случай на е = конст.
Свързани статии