русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Енергія усамітненого зарядженого провідника


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1229.


Нехай провідник має заряд Q і потенціал φ, оскільки значення потенціалу в усіх точках, де знаходиться заряд однаковий, то його можна винести за знак інтегралу і тоді під інтегралом залишиться лише величина заряду на провіднику ( див. формулу (4)). І враховуючи, що

. (6.6)

6.3. Енергія зарядженого конденсатора

Нехай Q і φ – заряд і потенціал позитивно зарядженої обкладки конденсатора. Згідно (6.4) потенціальну енергію можна розбити на дві частини для двох обкладок:

.

Так як Q+ = - Q- , то

,

U=∆φ – різниця потенціалів на обкладках конденсатора.

. (6.7)

Ці формули визначають повну енергію взаємодії.

Формули (6.6) і (6.7) також справедливі при наявності діелектрика.

 

6.5. Енергія електростатичного поля

Формула (6.4) визначає електричну енергію будь-якої системи через заряд і потенціал, повну енергію можна також виразити через напруженість електричного поля.

Розглянемо плоский конденсатор, не враховуючи змін поля біля країв пластин (тобто нехтуючи крайовим ефектом). Енергія такого конденсатора визначається формулою (6.7).

.

Підставимо сюди вираз для ємності плоского конденсатора :

.

Оскільки відношення є напруженістю електричного поля, а добуток – об’єм між простору між обкладками конденсатора, остаточно маємо:

. (6.8)

Формула справедлива для однорідного поля, який заповнює об’єм V.

Якщо діелектрик ізотропний, враховуючи, що D=εε0E можна також записати

. (6.9)

Підінтегральний вираз має зміст енергії поля, яке знаходиться в об’ємі dV, що приводить до ідеї про локалізацію енергії в самому полі. З останніх двох формул слідує, що електрична енергія розподілена в просторі з деякою об’ємною густиною енергії ω.

. (6.10)

Остання формула справедлива лише для ізотропного діелектрика, для якого виконується співвідношення між поляризованістю і напруженістю зовнішнього поля

.

 

 

Лекція 7


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Розділ 4. Енергія електростатичного поля | Розділ 5. Постійний електричний струм


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн