Энергия электрического поля
Для зарядки тела нужно совершить работу против отталкивания зарядов; эта работа становится энергией электрического поля. Поскольку потенциал линейно растёт от нуля до φ, средний потенциал равен φ/2, поэтому W = qφ/2. Электроёмкость C = q/φ (единица 1 Ф = 1 Кл/В; на практике мФ, мкФ, нФ, пФ), откуда W = Cφ²/2 = q²/(2C). Конденсатор — это два проводника (обкладки), разделённые диэлектриком; его ёмкость C = q/U, а для плоского конденсатора C = εε₀S/d, где ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м. Энергия конденсатора W = qU/2 = CU²/2 = q²/(2C). Эта энергия сосредоточена в поле между обкладками; для плоского конденсатора объёмом V = Sd энергия W = εε₀E²V/2. Объёмная плотность энергии поля w = W/V = εε₀E²/2 (единица Дж/м³). Заряженный конденсатор медленно теряет энергию и почти мгновенно разряжается через цепь с малым сопротивлением; поэтому никогда не прикасайтесь к заряженному конденсатору.
Только расчётом и вместе с учителем: заполните таблицу энергии при 10 В для конденсаторов 1 мкФ, 10 мкФ и 100 мкФ. Не заряжайте настоящий конденсатор, не подключайте его к сети и не прикасайтесь к нему.