Energiaa sähkökentän

Puhutaan mitä energiaa sähkökentän, on syytä huomauttaa, että on tärkeää parametreja. Huolimatta siitä, että termi "energia" itsessään on varsin tuttu, ja ensi silmäyksellä, ilmeinen, tässä tapauksessa, sinun on hyvä käsitys siitä, mitä on vaakalaudalla. Esimerkiksi, kuten on tunnettua, energia sähkökentän voidaan mitata minkä tahansa mielivaltaisin sen tason, tavanomaisesti pidetään alkuperänä (joka on nolla). Vaikka tämä antaa jonkin verran joustavuutta valmistettaessa laskelmat, koska se voi johtaa hyvin erilainen laskentateho. Tällä hetkellä selkeyttää myöhemmin kaavalla.

Energia sähkökentän liittyy suoraan vuorovaikutusta kahden tai useamman pisteen maksuja. Otetaan esimerkiksi tapaus kahden maksut - Q1 ja Q2. Potentiaalienergia sähkökentän (tässä tapauksessa - sähköstatiikka) määritellään seuraavasti:

W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * q2 / r),

jossa E0 - jännitys, r - etäisyys kulut, Pi - 3,141.

Koska ensimmäinen kenttä vaikuttaa toiseen (ja päinvastoin), niin nämä kentät määrittävät mahdollisuuksia. Ensimmäinen maksu vaikuttaa toinen:

W = 0,5 * (q1 * FI1 + q2 * Fi2).

Tässä kaavassa (merkitty 1), on olemassa kaksi uutta arvoa - FI1 ja Fi2. Laskemme niitä.

FI1 = (1/4 * Pi * E0) / (q2 / r).

vastaavasti:

Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (q1 / r).

Nyt ensimmäinen tärkeä seikka on kaava "1" sisältää kahden termin (q * Fi), itse asiassa edustavat vuorovaikutusta energia ja vastaa tekijä 0,5. Kuitenkin energia sähkökentän - se ei ole osa mitään maksua siksi otettava huomioon tämä ominaisuus on tarpeen ottaa käyttöön korjauksen, "0.5".

Kuten jo mainittiin, vuorovaikutus on toisiinsa useita maksuja (ei välttämättä vain kaksi). Tässä tapauksessa, energiatiheys sähkökentän edellä. Sen arvo voi olla saapuvat summataan saadaan kunkin parin tietoja.

Nyt takaisin kysymykseen valinnan viitteen mainittu tämän artikkelin alussa. Siten, kaavoista, tästä seuraa, että jos laskenta suoritetaan mielivaltaisten pistettä, etäisyys maksuja joka pyrkii äärettömyyteen, tulos on työn arvon, joka on tehnyt alalla, eri veloituksia toisistaan äärettömän etäisyyden. Mutta jos se on tarpeen tietää arvo kentän työn kulutettu suhteellisen pienen liikkeen maksujen itse, referenssipiste voidaan valita joko, koska saatu arvo laskenta on riippumaton valinta vertailupisteen.

Tässä on esimerkki, koska sitä voidaan käyttää käytännön laskelmissa. Esimerkiksi, on olemassa kolme maksun, spatiaalinen konfiguraatio, joka on kolmio. Etäisyys (r) alueella Q1, Q2 ja Q3 ovat yhtä suuret.

Laskemme potentiaali:

Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).

Voimme nyt määritellä vuorovaikutus energiaveloituksen itse:

W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3,141 * E0 * r).

Tämä on työ, joka tehdään, kun siirrytään äärettömän etäisyyden.

Jos siirtymä kaikki kolme on johdettu yhteinen keskus sama määrä muodostama kolmio, jonka sivut ovat r1 (n aiemmin r).

Energian määrittämiseksi:

W = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r1).

Tässä tapauksessa voidaan puhua vähentää kokonaisenergian arvo koko järjestelmän kolme maksuja. On huomattava, että jos arvo r1 (r) pyrkii äärettömyyteen, ensimmäinen energia ja tekemä työ on yhtä suuri.

Hankaloittavat ja poista järjestelmästä satunnainen maksua. Tuloksena on klassinen esimerkki kahdesta taksasta välimatkan r.

Energia tällainen järjestelmä on yhtä suuri kuin:

W = (q * q) / (4 * Pi * E0 * r).

Laatikko tekee työtä liike itsessään, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin:

A = 2 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r).

Sitten kaikki yksinkertaisesti: erottamalla muuta maksua johtaa kyseisen kokonaisenergia on nolla (välys). Tällöin työn ja alan numeerisesti tasoittuvat. Toisin sanoen alkuperäisen energia muutetaan täysin työhön.

Laskut, jotka koskevat määrittämiseen energiaa sähkökentän yleensä valinnassa käytetään kondensaattoreita. Jälkeen jokainen tällainen laite koostuu kahdesta levystä, joiden välimatka r, kussakin joista maksu on keskittynyt.