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:

$E_{p}\equiv W_{\infty r}=q_{0}\left(V_{r}-V_{\infty }\right),$

$E_{p}=V(r)q_{0},$

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:

$k={\frac {1}{4\pi \varepsilon \varepsilon _{0}}},$

gdzie:

$\varepsilon$ – bezwymiarowa względna przenikalność elektryczna ośrodka,

$\varepsilon _{0}$ – 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