L'energia del camp elèctric

Parlant de manera que l'energia del camp elèctric, cal assenyalar que es tracta de paràmetres importants. Tot i que el terme "energia" en si és bastant familiar i, a primera vista, obvi, en aquest cas, es necessita una bona comprensió del que està en joc. Per exemple, com se sap, l'energia del camp elèctric es pot mesurar en qualsevol arbitrària seu nivell, convencionalment pren com l'origen (és a dir, zero). Encara que això dóna una certa flexibilitat en la preparació dels càlculs, un error pot donar lloc a una potència de càlcul molt diferent. Actualment aclarirem més endavant, utilitzant la fórmula.

L'energia del camp elèctric està directament relacionat amb la interacció de dues o més càrregues puntuals. Considerem el cas de dos càrrecs - Q1 i Q2. L'energia potencial del camp elèctric (en aquest cas - l'electrostàtica) es defineix com:

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

on E0 - tensió, r - distància entre les càrregues, Pi - 3.141.

Des del primer camp actua sobre el segon (i viceversa), llavors aquests camps defineixen els potencials. La primera càrrega té un efecte sobre el segon:

W = 0,5 * (q1 * Fi1 + q2 * FI2).

En aquesta fórmula (denotat per 1), hi ha dos nous valors - Fi1 i FI2. Nosaltres els calculem.

Fi1 = (1/4 * Pi * E0) / (q2 / r).

En conseqüència:

FI2 = (1/4 * Pi * E0) / (q1 / r).

Ara, el primer punt important és la fórmula "1" conté dos termes (Q * Fi), en realitat que representa el factor d'energia d'interacció i la càrrega de 0,5. No obstant això, l'energia del camp elèctric - no és part de cap càrrec, per tant, per tenir en compte aquesta característica, és necessari introduir una correcció, "0.5".

Com ja s'ha esmentat, la interacció té en un a diversos càrrecs (no necessàriament només dos). En aquest cas, la densitat d'energia del camp elèctric anteriorment. El seu valor es pot trobar sumant obtingut per a cada parell de dades.

Ara, de tornada a la qüestió de l'elecció de la referència es va esmentar al principi d'aquest article. Per tant, a partir de les fórmules, es dedueix que si el càlcul es porta a terme pel que fa a punts arbitraris, la distància des de les càrregues que tendeix a infinit, el resultat és el valor del treball, que ha fet el camp, càrregues diferents l'un de l'altre a una distància infinita. Però si és necessari conèixer el valor del treball de camp gastada en un moviment relativament petit dels càrrecs en si mateixos, el punt de referència es pot triar qualsevol dels dos, ja que el càlcul del valor resultant és independent de l'elecció del punt de referència.

Aquí és un exemple, ja que pot ser utilitzat en els càlculs pràctics. Per exemple, hi ha tres de la càrrega, la configuració espacial dels quals és un triangle. Distància (r) entre q1, q2 i q3 són iguals.

Calculem el potencial:

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

Ara podem determinar l'energia d'interacció cobra a si mateixos:

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

Aquest és el treball que s'ha de fer quan es mou a una distància infinita.

Si el desplaçament dels tres es deriva del centre comú de la mateixa quantitat, el triangle format amb costats r1 (en contra de la r anterior).

Determinar l'energia:

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

En aquest cas, podem parlar de la reducció del valor energètic total de tot el sistema de tres càrrecs. Cal assenyalar que si el valor de r1 (r) tendeix a infinit, l'energia inicial i el treball produït són iguals.

Complicar la tasca, i eliminar del sistema una càrrega aleatòria. El resultat és un cas clàssic de dues càrregues situades a una distància r.

L'energia d'un sistema d'aquest tipus és igual a:

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

Una caixa va a fer la feina en el moviment en si mateix, que és numèricament igual a:

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

Llavors tot simplement: l'eliminació d'una càrrega addicional donarà lloc al fet que l'energia total és igual a zero (sense distància). En aquest cas, el treball i el camp de la numèricament igualats. En altres paraules, l'energia original es converteix completament a la feina.

Els càlculs relacionats amb la determinació de l'energia per al camp elèctric s'utilitza generalment per a la selecció dels condensadors. Després de cada dispositiu d'aquest tipus consisteix en dues plaques separades per una distància r, en cada un dels que la càrrega es concentra.