Energia elektrostatyczna

Energia elektrostatyczna – energia układu nieruchomych ładunków elektrycznych. Energia ta jest równoważna pracy jaką należy wykonać, aby utworzyć dany układ ładunków, przesuwając je do siebie z nieskończoności:

$E_p\equiv W_{\mathrm{\infty }r}=q_0(V_r-V_{\mathrm{\infty }}),$

$E_p=V(r)q_0,$

gdzie:

$V$ – potencjał pola elektrycznego [V],

$q_0$ – ładunek przesuwany w polu elektrycznym [C].

Energię elektrostatyczną pary ładunków wyraża się wzorem:

$E_p=k\frac{q{q}_0}{r},$

gdzie:

$q_0$ – wartość drugiego ładunku [C],

$r$ – odległość ładunków [m],

$k$ – współczynnik proporcjonalności:

$k=\frac{1}{4\pi \epsilon {\epsilon }_0},$

gdzie:

$\epsilon$ – bezwymiarowa względna przenikalność elektryczna ośrodka,

${\epsilon }_0$ – przenikalność elektryczna próżni [F/m].

Pomijając własności niektórych materiałów które są nieliniowe lub ulegające polaryzacji elektrycznej energia elektrostatyczna spełnia warunki:

• Jest wielkością addytywną, więc energia elektrostatyczna układu wielu ładunków jest równa sumie energii każdej z par ładunków układu.
• Jest energią potencjalną, oznacza to że energia danego układu ładunków zależy tylko od rozkładu tych ładunków, a nie zależy od sposobu osiągnięcia tego układu.

Zobacz też

• elektrostatyka
• energia elektryczna