Page 58 - 6376

Тут необхідно відмітити, що ці формули визначають повну енергію взаємодії: не

тільки енергію взаємодії зарядів однієї обкладки з зарядами другої, але й енергію взаємодії
зарядів всередині кожної обкладки.

23.7. Енергія електричного поля. Об’ємна густина енергії електричного поля.

Виразимо енергію через величину, яка характеризує саме електричне поле – через

напруженість . Впевнимося у цьому спочатку на прикладі плоского конденсатора.
2 0
Підстановка у формулу = виразу = дає
2

2 2 2
= = 0 = 0 .
2 2 2

А оскільки = і = (об’єм між обкладками конденсатора), то

1
2
= . (7)
0
2

Отримана формула справедлива для однорідного поля, яке заповнює об’єм .

В загальному випадку доводять, що енергію можна виразити через (у випадку
якщо діелектрик ізотропний) за формулою

2 (8)
0
= = .
2 2

Підінтегральний вираз в цьому рівнянні має зміст енергії, яка сконцентрована в об’ємі .
Це приводить нас до фізичної ідеї пролокалізацію енергії в самому полі. Дане припущення

знайшло дослідне підтвердження в області змінних у часі полів. Тільки там зустрічаються

явища, які можна тлумачити на основі деї про локалізацію енергії у полі. Саме змінні поля
можуть існувати незалежно від породивших їх електричних зарядів і поширюватися у

просторі у вигляді електромагнітних хвиль. І дослід показує, що електромагнітні хвилі
переносять енергію – вже це заставляє нас визнати, що носієм енергії є саме поле.

З останніх двох формул слідує, що електрична енергія розподілена у просторі з
об’ємною густиною

2 (9)
0
= = .
2 2