Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 23 стр.

на другую. При увеличении заряда обкладок на малую величину dq
совершается работа, согласно формуле (1.28),      dA = dq·U. Определяя
                    q
напряжение как U = , получим выражение для работы:
                    C
                                           q
                         dA = dq·U = dq .                           (1.46)
                                           C
     Если конденсатор малыми порциями dq заряжается от 0 до конечного
заряда q, то полная работа равна сумме элементарных работ, т.е. интегралу
от (1.46)
                               q
                                   dq q 2
                          A = ∫q      =     .                       (1.47)
                               0   C    2C
     По закону сохранения энергии, эта работа будет равна энергии
заряженного конденсатора:
                            q 2 CU 2 qU
                       W=        =       =      .                   (1.48)
                           2C        2        2

     Энергия электрического поля. Формула (1.48) определяет электричес-
кую энергию W любой системы через заряды и потенциалы. Энергию W
можно выразить через величины, характеризующие само электрическое
поле – напряженность Е. Преобразуем выражение для энергии конденсатора
(1.48). Для этого подставим выражение емкости плоского конденсатора
     εε S
C = 0 и U = E · d в формулу (1.48):
       d
                       C ⋅ U 2 ε 0 εS ⋅ (Ed )    εε 0 E 2
                                             2
                  W=          =                =          V,      (1.49)
                          2          2d             2
где V = S · d – объем, занимаемый полем конденсатора.
     Если поле однородно, то заключенная в нем энергия распределяется в
пространстве с постоянной плотностью w , равной энергии поля в единице
объема, т.е.
                                W ε0 ⋅ ε ⋅ E 2
                            w=     =             .                (1.50)
                                V         2

                 2. Постоянный электрический ток

      Электрическим     током называется     упорядоченное     движение
электрических зарядов. За направление тока в проводнике принимают
направление движения положительных зарядов.
    Количественной мерой электрического тока являются характеристики:
сила тока и плотность тока.
    Силой тока называется физическая величина, численно равная заряду,
переносимому через поперечное сечение проводника за единицу времени:


                                    23