พลังงานของสนามไฟฟ้า

พูดคุยเกี่ยวกับ สิ่งที่พลังงาน ของสนามไฟฟ้าก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะชี้ให้เห็นว่ามันเป็นตัวแปรที่สำคัญ แม้จะมีความจริงที่ว่าคำว่า "พลังงาน" ตัวเองค่อนข้างคุ้นเคยและได้อย่างรวดเร็วก่อนที่เห็นได้ชัดในกรณีนี้คุณต้องมีความเข้าใจที่ดีของสิ่งที่อยู่ที่เสาเข็ม ยกตัวอย่างเช่นเป็นที่รู้จักกันพลังงานของสนามไฟฟ้าสามารถวัดได้ในระดับใดโดยพลการของตนนำอัตภาพเป็นแหล่งกำเนิด (นั่นคือศูนย์) แม้ว่านี่จะให้ความยืดหยุ่นบางอย่างในการเตรียมความพร้อมของการคำนวณข้อผิดพลาดอาจนำไปสู่อำนาจการใช้คอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกันมาก ขณะนี้เราจะชี้แจงในภายหลังโดยใช้สูตรที่

พลังงานของสนามไฟฟ้าจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับการทำงานร่วมกันของสองคนหรือมากกว่าค่าใช้จ่ายที่จุด พิจารณากรณีของสองค่าใช้จ่าย - Q1 และ Q2 พลังงานที่มีศักยภาพของ สนามไฟฟ้า (ในกรณีนี้ - ไฟฟ้าสถิต) หมายถึง:

W = (1/4 * * * * * * * * Pi E0) / (Q1 * Q2 / R)

ที่ E0 - ความตึงเครียด R - ระยะห่างระหว่างค่าใช้จ่าย Pi - 3.141

ตั้งแต่สนามแรกที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับที่สอง (และในทางกลับกัน) จากนั้นข้อมูลเหล่านี้กำหนดศักยภาพ ค่าใช้จ่ายครั้งแรกที่มีผลกระทบต่อที่สอง:

W = 0.5 * (* q1 Fi1 + q2 * Fi2)

ในสูตรนี้ (แสดงโดย 1) มีสองค่าใหม่ - Fi1 และ Fi2 เราคำนวณพวกเขา

Fi1 = (1/4 * * * * * * * * Pi E0) / (Q2 / R)

ดังนั้น:

Fi2 = (1/4 * * * * * * * * Pi E0) / (Q1 / R)

ตอนนี้จุดสำคัญแรกคือสูตร "1" มีสองแง่ (Q * Fi) ในความเป็นจริงที่เป็นตัวแทนของปัจจัยพลังงานปฏิสัมพันธ์และค่าใช้จ่าย 0.5 แต่พลังงานของสนามไฟฟ้า - มันไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายใด ๆ จึงจะใช้บัญชีของคุณลักษณะนี้ก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะแนะนำการแก้ไข "0.5"

ดังกล่าวแล้วการทำงานร่วมกันได้ในแต่ละค่าใช้จ่ายอื่น ๆ อีกหลาย (ไม่จำเป็นต้องเพียงสอง) ในกรณีนี้ความหนาแน่นของพลังงานของสนามไฟฟ้าดังกล่าวข้างต้น ค่าของมันสามารถพบได้จากข้อสรุปที่ได้รับสำหรับคู่ของข้อมูลแต่ละ

ตอนนี้กลับไปที่ปัญหาของทางเลือกของการอ้างอิงที่กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความนี้ ดังนั้นจากสูตรก็ต่อว่าถ้าคำนวณจะดำเนินการด้วยความเคารพต่อจุดโดยพลการระยะทางจากค่าใช้จ่ายที่มีแนวโน้มที่จะอินฟินิตี้ผลที่ได้คือคุณค่าของการทำงานซึ่งได้ทำสนามค่าใช้จ่ายที่แตกต่างจากคนอื่น ๆ ที่ระยะอนันต์ แต่ถ้ามีความจำเป็นต้องรู้ค่าของการทำงานภาคสนามใช้จ่ายในการเคลื่อนไหวที่ค่อนข้างเล็กของค่าใช้จ่ายของตัวเองที่จุดอ้างอิงอาจจะเลือกอย่างใดอย่างหนึ่งเนื่องจากการคำนวณมูลค่าที่เกิดขึ้นมีความเป็นอิสระในการเลือกของจุดอ้างอิง

นี่คือตัวอย่างที่จะสามารถนำมาใช้ในการคำนวณในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่นมีสามของค่าใช้จ่ายการกำหนดค่าเชิงพื้นที่ซึ่งเป็นรูปสามเหลี่ยม ระยะทาง (R) ระหว่างไตรมาส 1, 2 และ 3 มีค่าเท่ากัน

เราคำนวณศักยภาพ:

Fi = 2 * (Q / 4 * * * * * Pi E0 * R)

ตอนนี้เราสามารถตรวจสอบพลังงานปฏิสัมพันธ์ค่าใช้จ่ายตัวเอง:

W0 = 3 * ((Q * Q) / 4 * 3.141 * * * * * * * * E0 R)

นี่คืองานที่จะทำเมื่อมีการย้ายไปที่ระยะอนันต์

หากการเคลื่อนที่ของทั้งสามได้มาจากศูนย์ที่พบบ่อยของปริมาณที่เท่ากันรูปสามเหลี่ยมที่มีด้าน r1 (R กับก่อนหน้านี้)

ตรวจสอบการใช้พลังงาน:

W = 3 * ((Q * Q) / 4 * * * * * Pi E0 * r1)

ในกรณีนี้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการลดค่าพลังงานโดยรวมของทั้งระบบในสามของค่าใช้จ่าย มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าถ้าค่าของ R1 (R) มีแนวโน้มที่จะอินฟินิตี้, พลังงานเริ่มต้นและการทำงานที่ผลิตมีค่าเท่ากัน

ซับซ้อนงานและลบออกจากระบบค่าใช้จ่ายแบบสุ่ม ผลที่ได้คือกรณีคลาสสิกของสองค่าใช้จ่ายอยู่ที่ระยะทาง r

พลังงานของระบบดังกล่าวจะมีค่าเท่ากับ:

W = (Q * Q) / (4 * * * * * * * * Pi E0 * R)

กล่องจะทำงานเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของตัวเองซึ่งเป็นตัวเลขเท่ากับ:

A = 2 * ((Q * Q) / 4 * * * * * Pi E0 * R)

แล้วทุกอย่างเพียง: ลบค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมจะส่งผลในการที่พลังงานทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับศูนย์ (บอลไม่ได้) ในกรณีนี้การทำงานและด้านการตัวเลขเสมอภาคกัน ในคำอื่น ๆ พลังงานเดิมจะถูกแปลงอย่างสมบูรณ์ในการทำงาน

การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการตัดสินใจของพลังงานสำหรับสนามไฟฟ้าโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเลือกของตัวเก็บประจุ หลังจากที่แต่ละอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นแยกจากกันโดยระยะทาง r ที่แต่ละที่ค่าใช้จ่ายมีความเข้มข้น