Die Arbeit der Kräfte des elektrischen Feldes beim verschieben der Ladung q zwischen zwei Punkten des Feldes gleich qU, wenn die Spannung U konstant bleibt. Jedoch, wenn der lade-Kondensator-Spannung auf seiner Platte steigt von null bis U, und bei der Berechnung der Arbeit Felder in diesem Fall für Spannung benötigen, nehmen Sie ihn Mittelwert. So,

A = qU_MI = q(U+0)/2 = qU/2.

Da diese Arbeit Und geht auf die Erhöhung der Energie W_E geladenen Kondensator, dann W_E=Und. Daher, die Energie des geladenen Kondensators ausgedrückt durch die Formel:

W_E=qU/2. (15.24)

Da q=CU, wir bekommen noch eine Formel für die Energie des Kondensators:

W_E=CU²/2. (15.24und)

Nach diesen Formeln berechnen die Energie eines geladenen Leiters in Bezug auf die Erde. Die Spannung in diesem Fall finden Sie Zeugnis электрометра.

Hier stellt sich die Frage: ob die Energie W_E die Energie der Ladungen auf den kondensatorplatten oder es ist die Energie des Feldes, erstellt von diesen Gebühren? Nach der Theorie der kurzreichweitigen Wechselwirkung dieser Energie hat das Feld. Da das Feld des Kondensators konzentriert sich im Raum zwischen den Platten und homogen, wird die Energie dieses Feld gleichmäßig verteilt in diesem Raum.

Volumetrische Energiedichte ω homogenen elektrischen Feld wird als Wert, gemessen Energie-Felder, die in der Volumeneinheit:

ω_E= W_E/V. (15.25)

Ersetzen Sie Mit in (15.24und) der Wert von (15.20), erhalten

W_E= CU²/2=ε_MitSU²/2d.

Multipliziert man Zähler und Nenner der rechten Seite auf d, wir haben

W_E=ε_Mit/2* U²/d²Sd

Da die Sd=V, und E=U/d, erhalten W_E=(ε_MitE²/2)*V, Woher

ω_E= W_E/V= ε_MitE²/2 (15.26)

Die Energiedichte des elektrischen Feldes ist direkt proportional zum Quadrat der Spannung dieses Feld.