QReferate - referate pentru educatia ta.
Referatele noastre - sursa ta de inspiratie! Referate oferite gratuit, lucrari si proiecte cu imagini si grafice. Fiecare referat, proiect sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.



AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Referate constructii

Energie si forte in campul electrostatic - Energia electrostatica a unui sistem de conductoare incarcate








Energie si forte in campul electrostatic - Energia electrostatica a unui sistem de conductoare incarcate


Pentru a stabili un camp electrostatic intr-o regiune din spatiu este necesar a fi efectuat un lucru mecanic exterior (conform primului principiu al termodinamicii, fiind vorba de o schimbare de stare).

Se considera un sistem de n corpuri conductoare, initial neincarcate cu sarcini electrice, sistemul fiind izolat fata de alte sisteme sau corpuri din mediu. Se incarca treptat cu sarcini electrice, aduse dintr-un punct exterior, , aflat teoretic la infinit (practic pe pamant), cele n conductoare ale sistemului. Energia campului electrostatic care se stabileste in final, cand toate corpurile au fost incarcate, este egala cu lucrul mecanic total efectuat de fortele exterioare pentru a incarca cele n corpuri, initial neincarcate (Fig. 3.5.1).

Fig. 3.5.1 Sistem de corpuri conductoare


In continuare va fi determinata expresia acestei energii.

Transportul sarcinilor electrice pentru incarcarea fiecaruia din cele n corpuri se face cu ajutorul unui mic corp de proba, deci in portii infinitezimale, astfel incat, la un moment dat, sarcina electrica pe un conductor oarecare k reprezinta o fractiune din valoarea ei finala, , pe acel conductor. Fie sarcina electrica la un moment dat pe conductorul k. Pentru deplasarea micului corp de proba de la pana la corpul k, trebuie utilizata o forta:


egala si opusa celei exercitate de sarcina , depusa deja pe conductoare pana in momentul respectiv.

Lucrul mecanic al acestei forte pe traseul () este:


iar lucrul mecanic efectuat la un astfel de transport pentru toate corpurile devine:



Avand in vedere ca la un moment dat teorema potentialului electrostatic sub forma locala () se mai poate scrie:


cu (punctul fiind luat pe pamant), va rezulta ca lucrul mecanic elementar la un transport, pentru toate cele n corpuri, se poate scrie sub forma:


Starile intermediare ale procesului de electrizare pot fi redate cu ajutorul unei variabile de stare, , unde ,astfel:


astfel incat devine:

.


Cum energia acumulata de campul electric care se creeaza este egala cu lucrul mecanic consumat pentru producerea acesteia, relatia (3.5.5) devine:


de unde:


Prin integrare rezulta expresia finala a energiei acumulate in campul electric al celor n conductoare:

(J)


Se poate defini si o densitate de energie pe unitatea de volum sub forma:

(J/m3)


astfel incat:


O alta forma a energiei campului electrostatic este data de relatia:


unde:


Exemplu

Energia campului electrostatic in dielectricul unui condensator electric incarcat (sistem format in acest caz numai din doua corpuri conductoare) este:


deoarece si .

Cum este tensiunea la bornele condensatorului, energia campului devine:


Tinand seama ca , expresia energiei mai poate fi scrisa sub forma:







Nu se poate descarca referatul
Acest referat nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte referate despre:


Copyright © 2020 - Toate drepturile rezervate QReferat.ro Folositi referatele, proiectele sau lucrarile afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul referat pe baza referatelor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }