Năng lượng của điện trường

Nói về những gì mà năng lượng của điện trường, nó là cần thiết để chỉ ra rằng nó là thông số quan trọng. Mặc dù thực tế rằng thuật ngữ "năng lượng" chính nó là khá quen thuộc và, ở cái nhìn đầu tiên, rõ ràng, trong trường hợp này, bạn cần có một sự hiểu biết tốt về những gì đang bị đe dọa. Ví dụ, như được biết, năng lượng của điện trường có thể được đo tại bất kỳ tùy mức độ của nó, thông thường lấy làm nguồn gốc (có nghĩa là, không). Mặc dù điều này mang lại một số sự linh hoạt trong việc chuẩn bị tính toán, một lỗi có thể dẫn đến một khả năng tính toán rất khác nhau. Hiện nay chúng tôi sẽ làm rõ sau, sử dụng công thức.

Năng lượng của điện trường là có liên quan trực tiếp đến sự tương tác của hai hay nhiều chi phí điểm. Hãy xem xét trường hợp của hai điện tích - Q1 và Q2. Năng lượng tiềm năng của điện trường (trong trường hợp này - tĩnh điện) được định nghĩa là:

W = (1/4 * Pi * E0) / (q1 * q2 / r),

nơi E0 - căng thẳng, r - khoảng cách giữa các chi phí, Pi - 3,141.

Kể từ khi trường đầu tiên đóng vai trò ngày thứ hai (và ngược lại), sau đó các lĩnh vực xác định tiềm năng. Phí đầu tiên có ảnh hưởng đến thứ hai:

W = 0,5 * (q1 * fI1 + q2 * Fi2).

Trong công thức này (biểu thị bằng 1), có hai giá trị mới - fI1 và Fi2. Chúng tôi tính toán cho họ.

FI1 = (1/4 * Pi * E0) / (q2 / r).

Theo đó:

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

Bây giờ điều quan trọng đầu tiên là công thức "1" chứa hai nhiệm kỳ (q * Fi), thực sự đại diện cho yếu tố năng lượng tương tác và chịu trách nhiệm về 0,5. Tuy nhiên, năng lượng của điện trường - nó không phải là một phần của bất kỳ phí, do đó, để lấy tài khoản của tính năng này, nó là cần thiết để giới thiệu một sự điều chỉnh "0,5".

Như đã đề cập, sự tương tác có trên mỗi một số tội danh khác (không nhất thiết chỉ là hai). Trong trường hợp này, mật độ năng lượng của điện trường trên. Giá trị của nó có thể được tìm thấy bằng cách tổng hợp thu được cho mỗi cặp dữ liệu.

Bây giờ trở lại vấn đề của sự lựa chọn của tài liệu tham khảo đề cập trong phần đầu của bài viết này. Như vậy, từ các công thức, nó sau đó nếu việc tính toán được thực hiện đối với các điểm tùy ý với, khoảng cách từ những chi phí mà có xu hướng đến vô cùng, kết quả là giá trị của công việc, mà đã làm cho lĩnh vực, phí khác nhau từ mỗi khác tại một khoảng cách vô hạn. Nhưng nếu nó là cần thiết để biết giá trị của công việc lĩnh vực chi tiêu trong một phong trào tương đối nhỏ của những chi phí bản thân, điểm tham chiếu có thể được chọn một trong hai, kể từ khi tính toán giá trị kết quả là không phụ thuộc vào sự lựa chọn của điểm tham chiếu.

Dưới đây là một ví dụ, vì nó có thể được sử dụng trong tính toán thực tế. Ví dụ, có ba công việc thu phí, cấu hình không gian trong số đó là một hình tam giác. Khoảng cách (r) giữa q1, q2 và q3 đều bình đẳng.

Chúng tôi tính toán tiềm năng:

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

Bây giờ chúng ta có thể xác định năng lượng tương tác phí bản thân:

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

Đây là công việc sẽ được thực hiện khi di chuyển đến một khoảng cách vô hạn.

Nếu sự dịch chuyển của cả ba có nguồn gốc từ trung tâm chung của cùng một số lượng, hình tam giác hình thành với bên r1 (so với r trước).

Xác định năng lượng:

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

Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói về việc giảm tổng giá trị năng lượng của toàn bộ hệ thống của ba phí. Cần lưu ý rằng nếu giá trị của r1 (r) có xu hướng đến vô cùng, năng lượng ban đầu và công việc sản xuất đều bình đẳng.

Làm phức tạp nhiệm vụ, và loại bỏ khỏi hệ thống một lần sạc ngẫu nhiên. Kết quả là một trường hợp điển hình của hai điện tích đặt tại một khoảng cách r.

Năng lượng của một hệ thống như vậy là tương đương với:

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

Một hộp sẽ làm công việc trên phong trào chính nó, đó là số lượng tương đương với:

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

Sau đó, tất cả mọi thứ chỉ đơn giản là: loại bỏ một khoản phí nào khác sẽ dẫn trong đó tổng năng lượng là bằng không (không giải phóng mặt bằng). Trong trường hợp này, công việc và lĩnh vực về số cân bằng. Nói cách khác, năng lượng ban đầu là hoàn toàn chuyển đổi thành công việc.

Tính toán liên quan đến việc xác định năng lượng cho điện trường thường được sử dụng cho việc lựa chọn các tụ. Sau mỗi thiết bị như vậy bao gồm hai tấm ngăn cách bởi một khoảng cách r, tại mỗi trong số đó là phụ trách là tập trung.