tala om vad energin hos det elektriska fältet, bör det påpekas att detta är de viktigaste parametrarna.Trots att termen "energi" är ganska bekant och till synes självklara, i det här fallet, behöver du en god förståelse för vad som står på spel.Till exempel, såsom är känt, energin i det elektriska fältet kan mätas vid vilken som helst godtycklig nivå den, som konventionellt betraktas som origo (dvs noll).Även om det ger en viss flexibilitet vid framställning av beräkningen, kan ett fel leda till en helt annan datorkraft.Den här gången kommer vi att klargöra senare, med hjälp av formeln.
elektrisk fältenergi är direkt relaterad till interaktionen av två eller flera punktladdningar.Som exempel kan nämnas två laddningar - Q1 och Q2.Den potentiella energin av det elektriska fältet (i det här fallet - elektrostatik) definieras som:
W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * q2 / r),
där E0 - spänning, r - avståndet mellan laddningarna, Pi - 3.141.
Eftersom området för första åtgärder på andra (och vice versa), så definierar vi potentialen hos dessa områden.Den första laddningen påverkar andra:
W = 0,5 * (q1 * FI1 + q2 * Fi2).
I denna formel (betecknad med 1) har två nya kvantiteter - FI1 och Fi2.Vi beräknar dem.
FI1 = (1/4 * Pi * E0) / (q2 / r).Följaktligen
:
Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (q1 / r).
Nu är den första viktiga punkten: formeln "1" innehåller två termer (q * Fi), faktiskt representerar energin i samspelet mellan avgifter och en faktor på 0,5.Men energin i det elektriska fältet - är inte en del av en avgift, därför att ta hänsyn till denna funktion, är det nödvändigt att införa en korrigering "0,5".
Som redan nämnts, samspelet har på varandra flera laddningar (inte nödvändigtvis bara två).I detta fall är energitätheten hos det elektriska fältet ovan.Dess värde kan hittas genom att summera data som erhållits för varje par.
Nu tillbaka till frågan om valet av referens som nämns i början av denna artikel.Således, från de formler som om beräkningen utförs med avseende på alla punkter,null, då resultatet är avståndet från den laddning som går mot oändligheten arbetets värde som kommer att göra ett fält olika avgifter från varandra vid ett oändligt avstånd.Men om du måste veta värdet av fältarbetet spenderas på en relativt liten rörelse av avgifterna själva kan utgångspunkten väljas antingen som ett resultat av beräkningar erhållna värde inte beror på valet av referenspunkten.
ger ett exempel på hur det kan användas i praktiska beräkningar.Till exempel finns det tre av laddningen, vars rymdkonfiguration en triangel.Avstånd (r) mellan q1, q2 och q3 är lika.
beräkna potential:
Fi = 2 * (q / 4 * Pi * E0 * r).
kan nu bestämma energin i samspelet mellan avgifter sig:
W0 = 3 * ((q * q) / 4 * 3.141 * E0 * r).
Det är detta arbete som kommer att göras när du flyttar till ett oändligt avstånd.
Om alla tre skift sker från den gemensamma centralen på samma belopp, den triangel som bildas med sidorna r1 (mot tidigare r).
definierar energi:
W = 3 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r1).
I detta fall kan vi tala om att minska det totala energivärdet av alla tre avgifter.Det bör noteras att om värdet r1 (R) går mot oändligheten, den ursprungliga energin och producerade arbetet blir.
komplicerar problemet och avlägsnas från systemet en godtycklig laddning.Resultatet är ett klassiskt fall av två laddningar placerade på ett avstånd r.
energin hos ett sådant system är:
W = (q * q) / (4 * Pi * E0 * r).
och själva fältet kommer att utföra arbetet på den fria rörligheten för numeriskt lika med:
A = 2 * ((q * q) / 4 * Pi * E0 * r).
Då allt är enkel: att avlägsna ännu en laddning leda till att den totala energin är lika med noll (ingen avstånd).I detta arbete, och fältet är numeriskt utjämnas.Med andra ord är den ursprungliga energin fullständigt omvandlas till arbete.
Beräkningarna är förknippade med att bestämma energin i det elektriska fältet, som regel, används för val av kondensatorer.Efter varje sådan anordning består av två plattor separerade av ett avstånd r, vid vilka var och laddningen är koncentrerad.
