четверг, 16 января 2020 г.

Энергия электростатического поля. Плотность энергии электростатического поля

Ответ #1:

 

Электростатическое поле обладает энергией. Энергия электростатического поля в конденсаторе:

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

 

Подставим в формулу энергии электростатического поля емкость плоского конденсатора:

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

Напряжение между обкладками можно выразить через напряженность однородного электростатического поля внутри конденсатора:

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

Тогда энергия поля

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля,

где V = Sd – объем конденсатора, или объем, занимаемый полем.

 

Величина, равная отношению энергии поля на занимаемый им объем, называется плотностью энергии электростатического поля:

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

Из полученной выше формулы для энергии следует, что

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

 

Пример-задача

Конденсатор емкостью 5 пФ зарядили до напряжения 12 В. Какая энергия при этом запасена в конденсаторе?

Дано:Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля, U = 12 В

Найти:Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

 

Решение:

Энергия поля в конденсаторе

Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля

 

Ответ:Энергия электростатического поля. Плотность энергии  электростатического поля.