Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/nov/cond_3.html
Дата изменения: Wed Jun 8 11:43:48 2005
Дата индексирования: Sat Dec 22 02:31:43 2007
Кодировка: Windows-1251
энергия конденсатора и    электрического поля
назад далее

Заряженный конденсатор обладает энергией. Вычислим ее. Предположим, что при зарядке конденсатора отрицательный заряд переносится с одной пластины на другую малыми порциями -Δq (кстати, так и происходит на самом деле). Напряжение при переносе одной такой порции почти неизменно, поэтому работа равна ΔA=-ΔqU. Тогда изменение энергии при переносе малого заряда: ΔW=-ΔA=ΔqU=Δq*q, то есть W= *q/C. Энергия, полученная конденсатором при зарядке до q, равна:
        q          q q          q2   CU2   qU
W= тW=тq= —=——=—.
        0          0 C         2C     2       2
(используя определение электроемкости)
Эта формула справедлива для любого конденсатора, не только для плоского, для которого ее как правило выводят в школьном курсе физики.

Заряженные тела обладают энергией, которая сконцентрирована в их электрическом поле. Энергию электрического поля можно вычислить. Воспользуемся формулой энергии конденсатора W=CU2/2, связью между напряженностью и разностью потенциалов U=Ed и формулой энергии плоского конденсатора (в СИ) C=εε0S/d.
      CU2   εε0S E2d2   εε0E2
W=——=————=——Sd.
        2            2d              2
Разделив на объем V=Sd, занятый полем (поле плоского конденсатора сосредоточено между обкладками), получим плотность энергии (в СИ):
w=εε0E2/2.
Так как данная формула не содержит никаких характеристик плоского конденсатора, то есть конкретного рассмотренного примера, то она справедлива для плотности любого электрического поля.
назад далее начало раздела электроемкость и конденсаторы в начало страницы