24.13
שקול התפלגות מטען רציפה המוקפת באמצעי אחסון. ניתן לכתוב את המטען הכולל בתוך רכיב מטען אינפיניטסימלי במונחים של צפיפות מטען נפח.
העבודה שנעשתה או האנרגיה המאוחסנת בתצורה זו של חלוקת מטען רציפה ניתנת על ידי שילוב של צפיפות מטען נפח והפוטנציאל המתאים.
באמצעות חוק גאוס ויישום כלל המכפלה, המשוואה משוכתבת במונחים של שדה חשמלי.
על ידי יישום משפט הסטייה והחלפת הגרדיאנט הפוטנציאלי בשדה החשמלי, האנרגיה המאוחסנת מבוטאת כסכום אינטגרלי השטח והנפח.
גם אם נפח האינטגרציה מורחב, השטף נשאר זהה על פני כל מרחק גדול, מכיוון שצפיפות הטעינה בנפח הנוסף היא אפס. עם זאת, אינטגרל פני השטח יורד הפוך עם המרחק, ומגדיל את אינטגרל הנפח כדי לשמר את האנרגיה הכוללת.
בסופו של דבר, שילוב בכל החלל הופך את פני השטח לאפס אינטגרלי, מה שמרמז על כך שניתן לחשב את סך האנרגיה המאוחסנת אך ורק מגודל השדה החשמלי.
העבודה שנעשתה כדי להביא מטען למרחק r ניתנת על ידי ההבדל הפוטנציאלי בין המיקום ההתחלתי והסופי. כדי להרכיב אוסף של מטענים נקודתיים, ניתן לבטא את סך העבו…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.