전기장의 에너지

에 대해 이야기 어떤 에너지 전기장의, 중요한 변수임을 지적 할 필요가있다. 용어 "에너지"자체가 첫눈에 매우 친숙하고 있다는 사실에도 불구하고, 분명,이 경우, 당신은 위험에 처해 무엇인지 잘 이해가 필요합니다. 예를 들어, 공지 된 바와 같이, 전계의 에너지 (즉, 제로) 종래 원점으로 취해진, 임의의 레벨로 측정 될 수있다. 이 계산의 제조에 유연성을 제공하지만, 에러는 매우 다른 컴퓨팅 파워를 초래할 수있다. 현재 우리는 공식을 사용하여, 나중에 분명히 할 것이다.

전기장의 에너지는 두 개 이상의 점 전하의 상호 작용에 직접적으로 관련이있다. 분기와 2 분기 - 두 요금의 경우를 생각해 보자. 의 전위 에너지 (여기서는 - 정전기) 전계는 다음과 같이 정의된다 :

W = (1/4 * 파이 E0 *) / (Q1, Q2 * / R),

여기서 E0 - 요금 사이의 거리, 파이 - - 긴장, R 3.141.

첫 번째 필드 (또는 그 반대)에 작용하기 때문에, 이들 필드는 전위를 정의한다. 제 전하 제의 효과를 갖는다 :

W = 0.5 * (* Q1 + Q2 * FI1 FI2).

FI1과 FI2 (1 -로 표시)이 식에서, 두 개의 새로운 값이있다. 우리는 그들을 계산한다.

FI1 = (1/4 * 파이 E0 *) / (Q2 / R).

따라서 :

FI2 = (1/4 * 파이 E0 *) / (Q1 / R).

이제 제 중요한 점은 화학식은 "1"은 실제로 0.5의 상호 작용 에너지와 대전 요소를 나타내는 두 개의 측면 (Q * 인터넷)를 포함한다. 그러나 전기장의 에너지는 - 그것은 어떤 비용의 일부가 아닌, 따라서이 기능을 고려하기 위해서는, "0.5"보정을 도입하는 것이 필요하다.

이미 언급 한 바와 같이, 상호 작용 (반드시 두) 서로 다른 여러 혐의 있습니다. 이 경우, 상기 전계의 에너지 밀도. 이 값은 각각의 데이터 쌍에 대해 얻어진 합산하여 찾을 수있다.

이제 다시이 문서의 시작 부분에서 언급 한 기준의 선택의 문제이다. 따라서, 상기 식에, 상기 계산은, 임의의 지점에 대해 수행되면, 무한대 전하까지의 거리가, 그 결과는 무한 거리 필드, 서로 다른 전하를 만들었다 작업의 값되게된다. 이 요금의 비교적 작은 움직임 자체에서 소비 된 현장 작업의 가치를 알고 필요한 경우 결과 값 계산 기준점의 선택에 독립적이기 때문에 그러나, 기준점, 중 선택할 수있다.

그것은 실제 계산에 사용될 수있다 여기서, 일례이다. 예를 들어, 전하의 세 가지가 있으며, 공간적 구성에있는 삼각형이다. Q1, Q2 및 Q3 사이의 거리 (R)는 동일하다.

우리는 가능성을 계산합니다 :

인터넷 = 2 * (Q / 4 * 파이 * E0 * R).

우리는 지금 상호 작용 에너지가 자신을 충전 확인할 수 있습니다 :

W0 = 3 * ((Q *에서의 Q) / 4 * 3.141 * E0 * R).

이 무한 거리로 이동할 때 이루어집니다 작품입니다.

세 가지의 변위는 동일한 양의 공통 중심으로부터 유도되는 경우, 삼각형은 (이전의 연구에 대해)면 (R1)으로 형성되어있다.

에너지를 결정한다 :

W = 3 * ((Q * Q) / 4 * 파이 * E0 * R1).

이 경우, 우리는 세 가지 비용의 전체 시스템의 총 에너지 값을 감소에 대해 이야기 할 수 있습니다. 이는 R1 (R)의 값이 무한대 경우, 초기 에너지 생산 작업이 동일하다는 것을 알아야한다.

임의의 충전 작업을 복잡하게하고, 시스템에서 제거합니다. 결과는 거리 R에있는 두 요금의 고전적인 사례이다.

이러한 시스템의 에너지는 동일하다 :

W = (Q * Q) / (E0 * R * 4 * 파이).

상자는 같은 수치의 움직임 자체에 대한 작업을 할 것입니다 :

A = 2 * ((Q * Q) E0 * * R / 4 * 파이).

모든 내용은 단순히 : 추가의 전하를 제거하는 총 에너지는 제로 (클리어런스)과 동일한 것을 초래할 것이다. 이 경우, 작업과 수치의 필드 동점 골을 성공 시켰습니다. 즉, 원래의 에너지가 완전히 작업으로 변환됩니다.

전기장에 대한 에너지의 측정에 관한 계산은 일반적으로 커패시터의 선택에 사용된다. 각각의 이러한 장치는 그 각각에서의 거리 (R)에 의해 분리 된 두개의 플레이트로 구성하면, 전하가 집중되어있다.