double arrow

Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии электромагнитного поля.


переменные поля могут существовать независимо от возбуждавших их зарядов (излучение солнца, радиоволны, …), и они переносят энергию. Эти факты заставляют признать, что носителем энергии является электростатическое поле.

Электростатические силы взаимо­действия консервативны; следовательно, система зарядов обладает потенци­альной энергией. Найдем потенциальную энергию системы двух неподвижных точеч­ных зарядов Q1и Q2,находящихся на расстоянии r друг от друга. Каждый из этих зарядов в поле другого обладает потенциальной энергией:

где j12 и j21 соответственно потенциалы, создаваемые зарядом Q2 в точке нахожде­ния заряда Q1 и зарядом Q1 в точке нахождения заряда Q2.Согласно,

поэтому W1 = W2 = W и

Добавляя к системе из двух зарядов последовательно зарядыQ3, Q4, ... , можно убедиться в том, что в случае n неподвижных зарядов энергия взаимодействия системы точечных зарядов равна

где ji потенциал, создаваемый в той точке, где находится заряд Qi, всеми зарядами, кроме i-го.

. В электромагнитной волне происходят взаимные превращения электрического и магнитного полей. Эти процессы идут одновременно, и электрическое и магнитное поля выступают как равноправные «партнеры». Поэтому объемные плотности электрической и магнитной энергии равны друг другу: wэ = wм.




Отсюда следует, что в электромагнитной волне модули индукции магнитного поля и напряженности электрического поля в каждой точке пространства связаны соотношением







Сейчас читают про: