Энергия конденсатора формула

Энергия конденсатора представляет собой потенциальную энергию электрического поля, создаваемого накопленными на его обкладках зарядами. Основные формулы Существует три эквивалентных формы записи для вычисления энергии заряженного конденсатора ( $W$). Выбор конкретной формулы зависит от известных физических величин.

Обозначения и единицы измерения Для корректных расчетов в системе СИ используются следующие единицы:

• $W$ — Энергия (Джоули, Дж)
• $C$ — Электроемкость (Фарады, Ф)
• $U$ — Разность потенциалов / Напряжение (Вольты, В)
• $q$ — Электрический заряд (Кулоны, Кл)

Физический смысл и вывод Энергия конденсатора численно равна работе, которую совершило электрическое поле при перемещении заряда между обкладками в процессе разрядки, или работе внешних сил по его зарядке. Множитель 1/2 в формулах появляется из-за линейной зависимости напряжения от заряда ( $U=q/C$). В процессе зарядки напряжение растет от нуля до конечного значения, поэтому для расчета энергии берется среднее значение напряжения. Энергия электрического поля Для плоского конденсатора энергию также можно выразить через характеристики электрического поля (объемная плотность энергии): $w=\frac{\epsilon {\epsilon }_0{E}^2}{2}$ Где:

• $\epsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды.
• ${\epsilon }_0$ — электрическая постоянная ( $8.85\cdot {10}^{-12}$ Ф/м). $E$ — напряженность электрического поля.

Я могу подготовить для вас пошаговый пример решения задачи на расчет емкости или энергии в цепи, если вы предоставите исходные данные.