צפיפות אנרגיה במרחב

[אייקי תאי]

צפיפות אנרגיה במרחב

עוד תרגיל משונה, לחשב את צפיפות האנרגיה באוויר סמוך לקרקע, כאשר נתון כי השדה החשמלי סמוך לקרקע הוא 150V/m... השאלה שלי היא, האם יש הכרח לחשב את כמות המטען שמצטברת על הקרקע כתוצאה מהולכה של לחות באוויר, או שניתן לחשב ישירות את האנרגיה הקשורה בשדה באיזהו שאופן? אני ניסיתי את הגישה השניה, וקיבלתי את הנוסחא U=-4E^2ε0 אבל יש לי הרגשה שאמורה להיות דרך לעקוף את הבאת המטענים בפועל...

 

[Rus Almighty]

למה מקדם של 4? ולמה שלילי?

איך שזכור לי אתה אמור לקבל משהו עם מקדם של חצי. אני חושב שהכוונה בצפיפות אנרגיה לאיזשהו יצור מתמטי שמתפתח ממשוואת האנרגיה הכוללת שהיא אינטגרל של חצי צפיפות המטען כפול הפוטנציאל על פני כל המרחב (אתה יכול לשחק עם האינטגרל הנפחי ולהחליף את צפיפות המטען בביטוי שתלוי שדה וגם את הפוטנציאל להחליף בביטוי תלוי שדה) הפיתוח עצמו מעצבן אבל הנוסחא בסוף שימושית, היא נכונה לכל מקרה. אם אני זוכר נכון ב M.K.S. זה נראה כך: u=e0/2 * E^2 הקטע היפה שבשדה המגנטי יש משהו דומה, ב C.G.S. זה אפילו אותו ייצור

 

[אייקי תאי]

אתה צודק...

חישבתי את זה בהנחה שהאוויר מוליך והאנרגיה אגורה בו ממש, בלי להבין בכלל מה זו צפיפות אנרגיה... עכשיו אני חושב שהבנתי, תודה