Энергия и силы электростатического поля

Возможны три случая образования ЭСП:

1) Оно создается линейно распред-ми зарядами;

2) Оно создается распределенными по поверхности зарядами с плотностью σ;

3) Оно создается объемно распределенными в пространстве зарядами;

Самый примитивный источник ЭСП - точечный заряд. Допустим, что есть заряженные поверхности и объемы, найдем формулу для энергии ЭСП поля:

Для этого разобьем их на элементарные точечные заряды , тогда энергия ЭСП поля будет состоять из энергии поверхностей и энергии объемов:

Если рассматривается однородная и изотропная среда с проницаемостью ε, энергия ЭСП поля:

Если отлична от 0, значит есть энергия, значит будет работа. Причем можно столкнуться с двумя случаями:

1) Когда заряды проводников, соединяющих поле, при их перемещении остаются постоянными, тогда энергия, затрачиваемая на механическую работу будет определяться:

Сила при которой произошло это перемещение, определяется: , где l-величина смещения проводника.

2)Потенциалы проводников при перемещении остаются неизменными, тогда:

Сила, которая определяет это смещение: