О статье

ПОЛНЫЙ УЧЕТ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ СФЕР
COMPLETE ACCOUNTING OF THE ENERGY OF THE ELECTROSTATIC FIELD OF CHARGED SPHERES

DOI: 10.46573/2658-7459-2024-1-45-56

Скачать статью

Авторы

И.П. Попов

Аннотация

Рассмотрено электростатическое поле, созданное системой двух одноименных или разноименных зарядов. Расчеты выполнены для зарядов, расположенных на сферических непроводящих поверхностях, при этом полученные результаты могут обобщаться на любые формы заряженных объектов. Цель исследования – повышение корректности электростатических расчетов, исключающей возможность получения недостоверных результатов в виде бесконечно большой энергии. Применены методы электростатики. Энергия поля определена двумя способами: через плотность энергии и интегрирование по объему, занимаемому полем, и путем вычисления работы при гипотетическом перемещении заряженных объектов. Даны три определения различных видов электростатической энергии. Получены формулы для соответствующих энергий при различных комбинациях зарядов.

Ключевые слова

полная, условная реализуемая, нереализуемая, запасаемая энергия; одноименные, разноименные заряды.

Abstract

We consider an electrostatic field created by a system of two like or unlike charges. Calculations are performed for charges located on spherical non-conducting surfaces, and the results obtained can be generalized to any shape of charged objects. The purpose of the study is to improve the correctness of electrostatic calculations, eliminating the possibility of obtaining unreliable results in the form of infinitely large energy. Electrostatic methods are used. The field energy is determined in two ways – through energy density and integration over the volume occupied by the field, as well as by calculating the work done during the hypothetical movement of charged objects. Three definitions of different types of electrostatic energy are given. Formulas are obtained for the corresponding energies for various combinations of charges.

Keywords

total, conditional realizable, unrealizable, stored energy; like, unlike charges.