Электростатика. Постоянный ток. Кузнецов С.И. - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

72
Таким образом, емкость шарового конденсатора с достаточной сте-
пенью точности можно рассчитать также, как и емкость плоского, и ци-
линдрического конденсаторов.
5.5. Энергия электростатического поля
Где же сосредоточена энергия конденсатора? На обкладках? На за-
рядах? А может, в пространстве между обкладками? Только опыт может
дать ответ на этот вопрос.
В пределах электростатики дать ответ на этот вопрос невозможно.
Поля и заряды, их образовавшие не могут существовать обособленно.
Их не разделить. Однако переменные поля могут существовать незави
-
симо от возбуждавших их зарядов (излучение солнца, радиоволны, …),
и они переносят энергию. Эти факты заставляют признать, что носите-
лем энергии является электростатическое поле.
При перемещении электрических зарядов силы кулоновского взаи-
модействия совершают определенную работу δА. Работа, совершенная
системой, определяется убылью энергии взаимодействия −dW зарядов
W
A
d
δ
−
=
. (5.5.1)
Энергия взаимодействия двух точечных зарядов q
1
и q
2
, находя-
щихся на расстоянии r
12
, численно равна работе по перемещению заряда
q
1
в поле неподвижного заряда q
2
из точки с потенциалом
120
2
1
πε4
φ
r
q
= в
точку с потенциалом
11
φdφ + :
,d
πε4
dφdδ
120
21
11
W
r
qq
qA −=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=−=
откуда
.
πε4
φ
0
120
21
11
W
r
qq
qW +==
Будем считать аддитивную постоянную W
0
равной нулю. В этом
случае W может быть и отрицательной величиной, если q
1
и q
2
− заряды
противоположного знака.
Аналогично можно рассчитать энергию двух зарядов, рассмотрев
перемещение заряда q
2
в поле неподвижного заряда q
1
из точки с потен-
циалом
120
1
2
πε4
φ
r
q
= в точку с потенциалом
:φdφ
22
+
,d
πε4
dφdδ
120
21
22
W
r
qq
qA −=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=−=

Страницы