Energie elektrického pole

Hovoříme-li o tom, co energie elektrického pole, je třeba poukázat na to, že je důležité parametry. Navzdory tomu, že pojem „energie“ je samo o sobě poměrně známé a na první pohled zřejmé, v tomto případě je nutné dobré znalosti o tom, co je v sázce. Například, jak je známo, energie elektrického pole může být měřena na libovolné jeho úroveň, obvykle stanoveny původu (to znamená, že nula). I když to poskytuje určitou flexibilitu v přípravě výpočtů, chyba může vést k velmi odlišným výpočetním výkonem. V současné době vyjasní později pomocí vzorce.

Energie elektrického pole je přímo souvisí s interakcí dvou nebo více bodových nábojů. Vezměme si případ dvou nábojů - 1. a 2. čtvrtletí. Potenciální energie elektrického pole (v tomto případě - elektrostatiky) je definován jako:

W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * Q2 / R),

kde E0 - napětí, r - vzdálenost na jedno nabití, Pi - 3,141.

Vzhledem k tomu, první pole působí na druhý (a naopak), pak se tato pole definovat potenciál. První náboj má vliv na druhý:

W = 0,5 * (q1 * F.sub.1.n. + Q2 * Fi2).

V tomto vzorci (označené 1), jsou dvě nové hodnoty - F.sub.1.n. a Fi2. Počítáme jim.

F.sub.1.n. = (1/4 * Pi * E0) / (Q2 / r).

V souladu s tím:

Fi2 = (1/4 * Pi * E0) / (q1 / r).

Nyní je první důležitým bodem je vzorec „1“ obsahuje dva členy (q * fi), ve skutečnosti představuje faktor interakce energie a náboje 0,5. Nicméně, energie elektrického pole - není součástí jakéhokoli poplatku, tedy s cílem zohlednit tuto funkci, je nutné zavést korekci, „0,5“.

Jak již bylo uvedeno, je interakce mít na sobě několik poplatků (ne nutně jen dva). V tomto případě je hustota energie elektrického pole výše. Jeho hodnota může být zjištěna jako součet získané pro každou dvojici dat.

Nyní zpět k otázce výběru odkazu uvedeného na začátku tohoto článku. Tak, ze vzorců, to znamená, že v případě, že výpočet se provádí v souvislosti s libovolnými body, je vzdálenost od poplatků, které tendenci růst do nekonečna, výsledkem je hodnota práce, který učinil pole, různé náboje od sebe v nekonečné vzdálenosti. Ale v případě, že je nutné znát hodnotu terénní práce vynaložené na relativně malém pohybu poplatků samotných, může být referenční bod vybrán jeden, neboť výpočet výsledná hodnota je nezávislá na volbě referenčního bodu.

Zde je příklad, jak může být použit v praktických výpočtech. Například, tam jsou tři vsázky, prostorové uspořádání, které je trojúhelník. Vzdálenost (r) mezi Q1, Q2 a Q3 jsou stejné.

Počítáme potenciál:

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

Nyní můžeme určit interakce energie nabíjí sami:

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

To je práce, která bude provedena při přesunu do nekonečné dálky.

V případě, že posunutí všech tří je odvozen od společného středu ve stejné výši, trojúhelníku o stranách R1 (ve srovnání s předchozím r).

Určit energie:

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

V tomto případě můžeme hovořit o snížení celkové energetické hodnoty celého systému tří poplatků. Je třeba poznamenat, že v případě, že hodnota r1 (r) tendenci růst do nekonečna, počáteční energie a je práce jsou stejné.

Komplikují a odstranit ze systému náhodný náboj. Výsledkem je klasický případ dvou nábojů umístěných ve vzdálenosti r.

Energie takového systému je rovna:

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

Okno bude dělat práci na pohyb sám, který je numericky rovná:

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

Pak se všechno jednoduše: odstraňování další náboj bude mít za následek, že celková energie je rovna nule (bez vůle). V tomto případě se práce a pole numericky vyrovnává. Jinými slovy, původní energie je kompletně převeden do pracovního procesu.

Výpočty týkající se určení energie pro elektrické pole se obvykle používá pro výběr kondenzátorů. Po každé takové zařízení se skládá ze dvou desek oddělených vzdálenosti r, na každém z nichž je nabíjení zahustí.