電場のエネルギー

話を 何エネルギー 電場の、重要なパラメータであることを指摘する必要があります。 用語「エネルギー」自体は非常に馴染みと、一見、明白であるという事実にもかかわらず、この場合には、あなたが危機に瀕しているものの十分な理解が必要です。 知られているように、例えば、電界のエネルギーは、従来の原点（すなわち、ゼロ）とし、任意のレベルで測定することができます。 これは、計算の準備にある程度の柔軟性を与えるが、エラーが非常に異なるコンピューティングパワーにつながる可能性があります。 現在、我々は、式を使用して、後で明らかにする。

電場のエネルギーは、二つ以上の点電荷の相互作用に直接関係します。 Q1とQ2 - 2つの電荷の場合を考えてみましょう。 ポテンシャルエネルギー （ここで-静電気）電界が次のように定義されます。

W =（1/4 *パイ* E0）/（Q1 * Q2 / R）、

どこE0 - 電荷間の距離、パイ - - 緊張、R 3.141。

最初のフィールドは第二（及びその逆）に作用するので、これらのフィールドは、電位を規定します。 最初の充電は、第二に効果があります。

W = 0.5×（Q1 * FI1 + Q2 * Fi2の）。

FI1とFi2の - （1によって示される）この式において、二つの新しい値があります。 我々は彼らを計算します。

FI1 =（1/4 *パイ* E0）/（Q2 / R）。

したがって：

FI2 =（1/4 *パイ* E0）/（Q1 / R）。

今最初の重要な点は、この式は「1」は、実際に0.5の相互作用エネルギーと電荷因子を表す、二つの用語（Q * Fiの）が含まれます。 しかし、電場のエネルギーが - それはどの料の一部ではありませんので、この機能を考慮するために、「0.5」の補正を導入する必要があります。

すでに述べたように、相互作用が互いにいくつかの費用（必ずしもわずか2）の上に持っています。 この場合、上記電界のエネルギー密度。 その値は、データの各ペアについて得られた合計することによって求めることができます。

今すぐ戻って、この資料の冒頭に記載された参照の選択の問題に。 したがって、数式から、計算が任意の点に対して行われる場合、無限大になる傾向がある電荷からの距離が、結果が無限遠フィールド、互いに異なる電荷を行った作業の値であることになります。 電荷の比較的小さい動き自体に費やさフィールドワークの値を知ることが必要である場合に得られた値の計算は、基準点の選択とは無関係であるのでしかし、基準点は、どちらか選択することができます。

それは実用的な計算に使用することができるようにここでは、一例です。 例えば、電荷の三、三角形となっている空間構成があります。 Q1、Q2とQ3との間の距離（r）は等しいです。

我々は可能性を計算します。

Fiの= 2 *（Q / 4 *パイ* E0 * R）。

私たちは今、相互作用エネルギーが自分自身を充電し決定することができます。

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

これは、無限遠に移動する際に行われる作業です。

すべての3つの変位が同じ量の共通の中心から誘導された場合、三角形は、（以前Rに対して）辺R1が形成されています。

エネルギーを決定します。

W = 3 *（（Q * Q）/ 4 *パイ* E0 * R1）。

このケースでは、我々は3つの電荷のシステム全体の総エネルギー値を小さくすることについて話すことができます。 R 1（R）の値が無限大になる傾向がある場合、初期エネルギー及び生成作業が等しいことに留意すべきです。

タスクを複雑にし、システムからランダムな電荷を除去。 その結果、距離rに位置する2つの電荷の古典的なケースです。

そのようなシステムのエネルギーは、に等しいです。

W =（Q * Q）/（* E0 *、R 4 *をPI）。

ボックスには、数値的に等しい動き自体、上の作業を行います。

A = 2 *（（Q * Q）* E0 * R / 4 *をPI）。

その後、すべてが単に：さらに電荷を除去して全エネルギーがゼロ（隙間なく）に等しいことになります。 この場合、仕事や数値のフィールドが均一化。 換言すれば、元のエネルギーが完全に仕事に変換されます。

電界エネルギーの決意に関連する計算は、一般的にコンデンサの選択のために使用されます。 このような各デバイスの後に電荷が集中してその各々に、距離rによって分離された2枚のプレートから構成されています。