Поскольку шары расположены далеко друг от друга, то их можно считать уединенными. В этом случае их энергию можно определить по формулам (48):
,
.
Емкость шара в вакууме определяется формулой
.
Следовательно, энергии шаров до их соединения равны
,
.
При соединении шаров проволокой они становятся единым проводником, потенциал которого, после установления равновесного распределения зарядов, во всех точках системы одинаков. При этом общий заряд сохраняется. Будем обозначать величины в конечном состоянии звездочкой. Тогда система уравнений для определения конечного потенциала и далее конечной энергии системы будет иметь вид:
,
,
,
.
Решая систему, получим .
Энергия, которая выделится к моменту установления равновесного состояния, равна разности начальной и конечной электрической энергии системы:
.
Тема 3. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА