Энергия заряженного пpoводникa. Энергия поля

• Энергия заряженного проводника выражается через заряд Q, потенциал φ и электрическую емкость С проводника следующими соотношениями:

$W=\frac{1}{2}C{\phi }^2=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}=\frac{1}{2}Q\phi$

• Энергия заряженного конденсатора

$W=\frac{1}{2}C{U}^2=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}=\frac{1}{2}QU$

где

С - электрическая емкость конденсатора;
U - разность потенциалов на его пластинах.



• Объемная плотность энергии (энергия электрического поля, приходящаяся на единицу объема)

$\omega =\frac{1}{2}\epsilon {\epsilon }_0{E}^2=\frac{1}{2}ED$

где

Е - напряженность электрического поля в среде с диэлектрической проницаемостью ε;
D - электрическое смещение.


Примеры задач:

Конденсатор емкостью С=20 мкФ заряжен до разности..
Шар радиусом 1 м заряжен до потенциала 30 кВ..