Объёмная плотность энергии электростатического поля

Важен вопрос о локализации энергии: энергия электростатического поля проводника или конденсатора локализована не в проводнике или заряженных обкладках конденсатора, а в той области пространства, где создано электростатическое поле.

Вычислим объёмную плотность энергии электростатического поля. Напоминание: объёмной плотностью энергии называется энергия единицы объёма пространства, или отношение энергии , локализованной в объёме , к этому объёму:

. (23.20)

В плоском конденсаторе ёмкостью поле однородно и занимает весь объём , а разность потенциалов обкладок .

Тогда

,

Поскольку величина вектора электрического смещения равна , то

(23.21)

Разность потенциалов, связь с работой

?₁ -?₂ - разность потенциалов,.

Потенциал поля точечного заряда

Из (5.1)

.

Из (.6.2)

.

Значит, потенциал поля, создаваемого точечным зарядом q:

,

здесь мы полагаем, что на бесконечности потенциал? равен нулю.

Потенциал поля системы точечных зарядов

В общем случае:

,

здесь q_i - алгебраические величины.

Электрон-вольт - внесистемная единица работы

;