A enerxía do campo eléctrico

Fala sobre o que a enerxía do campo eléctrico, cómpre salientar que é parámetros importantes. A pesar do feito de que o termo "enerxía" en si é moi familiar e, a primeira vista, obvia, neste caso, ten que de unha boa comprensión do que está en xogo. Por exemplo, como se sabe, a enerxía do campo eléctrico pode ser medida en calquera arbitrario seu nivel, convencionalmente considerado como a orixe (isto é, cero). Aínda que este dá certa flexibilidade na preparación de cálculos, un erro pode levar a un poder de computación moi diferente. Actualmente imos aclarar máis tarde, a través da fórmula.

A enerxía do campo eléctrico está directamente relacionada coa interacción de dúas ou máis cargas puntuais. Considero o caso de dúas cargas - Q1 e Q2. A enerxía potencial do campo eléctrico (neste caso - Electrostática) defínese como:

W = (1/4 * pi * E0) / (Q1 Q2 * / r),

onde E0 - tensión, r - distancia entre as cargas, Pi - 3,141.

Xa que o primeiro campo actúa sobre a segunda (e viceversa), a continuación, estes campos definen os potenciais. A primeira carga ten un efecto sobre a segunda:

W = 0,5 * (Q1 * Fi1 + Q2 * Fi2).

Nesta fórmula (indicado por 1), hai dous novos valores - e Fi1 Fi2. Calculamos eles.

Fi1 = (1/4 * pi * E0) / (Q2 / r).

así:

Fi2 = (1/4 * pi * E0) / (T1 / r).

Agora o primeiro punto importante é a fórmula "1" contén dous termos (Q * Fi), en realidade, que representa o factor de interacción de enerxía e carga de 0,5. Con todo, a enerxía do campo eléctrico - non forma parte de calquera acusación, polo tanto, a ter en conta esta característica, é necesario introducir unha corrección, "0.5".

Como xa se mencionou, a interacción teñen entre si varias acusacións (non necesariamente só dous). Neste caso, a densidade de enerxía do campo eléctrico anterior. O seu valor pódese atopar pola suma obtido para cada par de datos.

Agora, de volta para o tema da elección da referencia mencionado no inicio deste artigo. Así, a partir das fórmulas, segue-se que, se o cálculo efectuarase con respecto aos puntos arbitrarios, a distancia entre as cargas que tende ao infinito, o resultado é o valor de traballo, o que fixo que o campo, carga diferentes un do outro a unha distancia infinita. Pero se é necesario coñecer o valor do traballo de campo gasto nun movemento relativamente pequeno dos cargos a si mesmos, o punto de referencia pode ser elixido calquera, xa que o cálculo do valor resultante é independente da elección do punto de referencia.

Aquí está un exemplo, xa que pode ser usado en cálculos prácticos. Por exemplo, hai tres da carga, a configuración espacial dos cales é un triángulo. Distancia (r) entre Q1, Q2 e Q3 coinciden.

Nós calculamos o potencial:

Fi = 2 * (Q / 4 * pi * E0 * r).

Agora podemos determinar a enerxía de interacción cobra-se:

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

Este é o traballo que vai ser feito cando se cambiar a unha distancia infinita.

Se o desprazamento de todos os tres deriva desde o centro común da mesma cantidade, o triángulo formado con lados R1 (R contra o anterior).

Determinar a enerxía:

W = 3 * ((q q *) / 4 * pi * E0 * R1).

Neste caso, podemos falar sobre a redución do valor enerxético total de todo o sistema de tres cargos. Debe notarse que, se o valor de R1 (R) tende a infinito, a enerxía inicial eo traballo producido coinciden.

Complicar a tarefa, e eliminar do sistema unha carga aleatoria. O resultado é un caso clásico de dúas cargas localizadas a unha distancia r.

A enerxía dun sistema tal é igual a:

W = (Q * Q) / (4 * pi * E0 * r).

Unha caixa ha facer o traballo no propio movemento, que é numericamente igual a:

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

Entón, todo de xeito sinxelo: eliminar un custo adicional pode producir que a enerxía total é igual a cero (sen descanso). Neste caso, o traballo eo campo de numericamente empatou. Noutras palabras, a enerxía orixinal é completamente convertida en traballo.

Os cálculos relativos á determinación da enerxía para o campo eléctrico é xeralmente utilizado para a selección dos condensadores. Despois de cada tal dispositivo consiste en dúas placas separadas por unha distancia r, en cada un dos cales a carga é concentrada.