24.13
Considere una distribución de carga continua encerrada en un volumen. La carga total dentro de un elemento de carga infinitesimal se puede escribir en términos de la densidad de carga volumétrica.
El trabajo realizado o la energía almacenada en esta configuración de distribución de carga continua viene dada por la integración de la densidad de carga volumétrica y el potencial correspondiente.
Usando la ley de Gauss y aplicando la regla del producto, la ecuación se reescribe en términos de campo eléctrico.
Al aplicar el teorema de divergencia y reemplazar el gradiente de potencial con el campo eléctrico, la energía almacenada se expresa como la suma de las integrales de superficie y volumen.
Incluso si el volumen de integración se extiende, el flujo permanece igual a una gran distancia, ya que la densidad de carga en el volumen adicional es cero. Sin embargo, la integral de superficie disminuye inversamente con la distancia, aumentando la integral de volumen para conservar la energía total.
Eventualmente, la integración en todo el espacio hace que la superficie sea integral cero, lo que implica que la energía total almacenada solo se puede calcular a partir de la magnitud del campo eléctrico.
El trabajo realizado para llevar una carga a través de una distancia r se define como la diferencia de potencial entre la posición inicial y final. Pa…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Todos los derechos reservados.