Э Н Е Р Г И Я Э Л Е К Т Р О С Т А Т И Ч С К О Г О П О Л Я

Определим объёмную плотность энергии электрического поля. Для этого рассмотрим процесс зарядки плоского конденсатора, как работу по разделению зарядов между обкладками. Перенесём заряд dq с одной обкладки на другую. Работа dА, которая при этом будет совершена:

dА = dq∙u = C∙u∙du, (17)

где u – мгновенное значение разности потенциалов на конденсаторе, С – его ёмкость. Проинтегрируем правую и левую часть равенства:

. (18)

С учётом формулы для электроёмкости плоского конденсатора, получим:

, (19)

где V – объём конденсатора, Е – напряжённость поля, а ε – диэлектрическая проницаемость среды между обкладками. Выражение

(20)

определяет энергию единицы объёма поля и называется объёмной плотностью энергии поля.