Вопрос№21. Энергия конденсатора. Плотность энергии электрического поля

Энергия заряженного конденсатора.

Как всякий заряженный проводник, конденсатор обладает энергией, которая в соответствии с формулой (1) равна:

-заряд конденсатора, - его емкость, -разность потенциалов между обкладками.

Энергия электростатического поля. Плотность энергии электростатического поля.

Преобразуем формулу, выражаю­щую энергию плоского конденсатора.

Подставим:

– выражением для емкости плоского конденсатора:

;

– формулу, связывающую разность потенциалов и напряженность поля:

.

Тогда получим:

где – объем конденсатора.

Объемная плотность энергии электростатического поля – это энергия единица объема поля.

Это выражение справедливо только для изотропного диэлектрика, для которого

выполняется соотношение .