Praten over wat de energie van het elektrische veld, moet erop worden gewezen dat dit de belangrijkste parameters.Ondanks het feit dat de term "energie" is heel vertrouwd en schijnbaar voor de hand, in dit geval, moet je een goed begrip van wat er op het spel staat.Bijvoorbeeld, zoals bekend, de energie van het elektrische veld kan worden gemeten op elk willekeurig niveau, gewoonlijk genomen als de oorsprong (dat wil zeggen nul).Hoewel het geeft enige flexibiliteit bereiden van de berekening, kan een fout leiden tot een heel andere rekenkracht.Ditmaal zullen we later verduidelijkt met behulp van de formule.
elektrische energie gebied is direct gerelateerd aan de interactie van twee of meer puntladingen.Neem het voorbeeld van twee lasten - Q1 en Q2.De potentiële energie van het elektrische veld (in dit geval - electrostatics) wordt gedefinieerd als:
W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * Q2 / r),
waarbij E0 - spanning, r - de afstand tussen de kosten, Pi - 3,141.
Aangezien het gebied van de eerste werkt op de tweede (en vice versa), hier we het potentieel van deze gebieden.De eerste lading heeft een impact op de tweede:
W = 0.5 * (q1 * FI1 + Q2 * Fi2).
In deze formule (aangeduid met 1) heeft twee nieuwe hoeveelheden - FI1 en Fi2.We berekenen hen.
FI1 = (1/4 * Pi * E0) / (Q2 / r).Dienovereenkomstig
:
Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (Q1 / r).
Nu is de eerste belangrijke punt: de formule "1" bevat twee termen (q * Fi), eigenlijk vertegenwoordigt de energie van de interactie tussen de kosten en een factor van 0,5.De energie van het elektrische veld - geen deel van elke lading derhalve verband met deze functie nemen, is het noodzakelijk uit een correctie "0,5".
Zoals reeds vermeld, de interactie elkaar verschillende lasten (niet noodzakelijkerwijs twee).In dit geval is de energiedichtheid van het elektrische veld boven.De waarde kan worden gevonden door optelling van de verkregen data voor elk paar.
Nu terug naar de kwestie van de keuze van de in het begin van dit artikel genoemde referentie.Aldus, uit de formules dat als de berekening met betrekking tot punten wordt uitgevoerd, de afstand van de lading die naar oneindig, dan is het resultaat de waarde van werk dat een veld maakt verschillende tarieven van elkaar op een oneindige afstand.Maar als de waarde van het veldwerk besteed aan een relatief kleine beweging van de kosten zelf moeten weten, kan het uitgangspunt worden gekozen hetzij als gevolg van berekeningen verkregen waarde niet afhangt van de keuze van het referentiepunt.
een voorbeeld van hoe het kan worden gebruikt in de praktijk berekeningen.Zo zijn er drie van de lading, de ruimtelijke configuratie waarvan een driehoek.Afstand (r) tussen q1, q2 en q3 gelijk.
berekenen potentieel:
Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).
kunnen nu bepalen van de energie van de interactie tussen rekent zichzelf:
W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3,141 * E0 * r).
Het is dit werk dat zal worden gemaakt bij het verplaatsen van een oneindige afstand.
Als alle drie verschuiving plaatsvindt van het gemeenschappelijke centrum van hetzelfde bedrag, de driehoek met zijden R1 (ten opzichte van de vorige r).
definiëren energie:
W = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * R1).
In dit geval kunnen we praten over het verminderen van de totale energetische waarde van alle drie de kosten.Opgemerkt wordt dat indien de waarde r1 (r) naar oneindig, de oorspronkelijke energie geproduceerd en wordt het werk.
compliceren het probleem en verwijderd uit het systeem een willekeurige lading.Het resultaat is een klassiek voorbeeld van twee ladingen op een afstand r.
energie van een dergelijk systeem is:
W = (q * q) / (4 * Pi * r * E0).
en het veld zelf zal het werk uit te voeren op de beweging van numeriek gelijk aan:
A = 2 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r).
Dan is alles eenvoudig: het verwijderen van nog een andere lading leiden tot het feit dat de totale energie is gelijk aan nul (geen afstand).In dit werk, en het veld is numeriek gelijkmaker.Met andere woorden, is de oorspronkelijke energie volledig omgezet in arbeid.
De berekeningen in verband met het bepalen van de energie van het elektrische veld, in de regel worden voor de selectie van condensatoren.Na elke dergelijke inrichting bestaat uit twee platen op een afstand r, in elk waarvan de lading wordt geconcentreerd.
