Лекция 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРОВОДНИКОВ ЭНЕРГИЯ

Лекция № 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРОВОДНИКОВ. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Цилиндрический конденсатор

Сферический конденсатор

Для системы параллельно соединенных конденсаторов электроемкость Для системы последовательно соединенных конденсаторов общая

Энергия системы неподвижных зарядов Потенциальная энергия взаимодействия 2 -х точечных зарядов rij – расстояние между этими зарядами. Энергия взаимодействия системы точечных зарядов

(4. 4) Если → (4. 4) (4. 5) φ – потенциал, создаваемый всеми зарядами системы в элементе объема d. V (в том числе самим зарядом dq).

Энергия заряженного проводника и конденсатора Энергия уединенного заряженного проводника, имеющего заряд q и потенциал φ. Поверхность проводника – эквипотенциальная, т. е. φ = const → (4. 5) энергия заряженного проводника: (4. 6)

Энергия конденсатора. +q и φ1, а также −q и φ2 – заряд и потенциал «+» и «–» заряженной обкладки соответственно. Энергия заряженного конденсатора (4. 7)

Плотность энергии э/ст поля Э/ст поле между обкладками заряженного плоского конденсатора однородно (искажением поля у краев пластин пренебрегаем).

Т. к. для плоского конденсатора U/h=E и Sh=V (объем между обкладками), то (4. 8) В плоском конденсаторе электрическое поле однородно, а объемная плотность энергии постоянна (4. 9)

В изотропном диэлектрике объемная плотность энергии эл. поля (4. 10) Если то (4. 11) Энергия