Densitatea de volum a energiei campului electrostatic

Densitatea de volum a energiei campului electrostatic

Relatia (2.83) exprima energia in functie de potentiale si sarcini si nu specifica daca ea este localizata pe conductoare sau in dielectric. Se cauta deci exprimarea energiei in functie de marimile de stare ale campului( si ).

Fie densitatea de volum a energiei data de relatia:

(2.88)

fiind un element de volum in camp.

Energia cuprinsa in volumul "v" va fi:

(2.89)

In cazul particular al unui condensator plan sarcina de pe o armatura este:

(2.90)

Tensiunea electrica dintre armaturi este:

(2.91)

Introducand (2.90) si (2.91) in (2.86) rezulta expresia energiei campului electric din condensatorul plan:

(2.92)

Energia electrica inmagazinata in intreg campul este:

(2.93)

Relatia (2.93) are valabilitate generala, inclusiv pentru situatia cand ( si ) variaza in timp (campul electromagnetic).

Totodata relatia (2.92) precizeaza ca energia campului electric este localizata in dielectric (acolo unde este camp electric) si nu in corpuri conductoare (unde campul este nul).