Действительно ли электрические поля содержат в себе энергию? [закрыто]

Если мы предположим, что энергия была сначала поглощена q1, а затем высвобождена им, которая затем достигает q2, то же самое, что и электрическое поле, не поглощаемое и каким-то волшебным образом отдающее энергию q2 и q1 без уменьшения, как кажется, если предположить, что заряд может поглощать это. ВСЯ СИТУАЦИЯ СДЕЛАНА СТАТИЧЕСКОЙ

Энергия, полученная q2 в т время "=" ( Е / 4 ( 22 / 7 ) ( 2 г ) 2 ) + ( Е / 4 × ( 22 / 7 ) г 2 )

Что отличается от предположения, что нет ничего похожего на поглощение, так как дает другое значение энергии, полученной q2 в т время "=" ( Е / 4 ( 22 / 7 ) г 2 ) × 1 / 4 ( 22 / 7 ) г 2 + ( Е / 4 ( 22 / 7 ) г 2 )

введите описание изображения здесь

РЕДАКТИРОВАТЬ: я думаю, что более близкое предположение для этого состоит в том, что электрические поля действительно содержат энергию, а также могут проходить через тело заряда и также могут поглощаться им. Но поглощение этой энергии происходит только тогда, когда поле фактически ускоряет любой заряд (работа, выполняемая производя движение) ИЛИ заряд не может накапливать ни большую, ни меньшую плотность энергии или напряженность электрического поля. Возьмите напряженность электрического поля (электрический поток), пропорциональную плотности энергии

Я вижу, что ваш вопрос имеет близкое голосование из-за отсутствия ясности. Думаю, я понимаю, о чем вы пытаетесь спросить, но попробуйте добавить больше слов, чтобы было понятнее. Для меня это звучит так, как будто вы думаете, что если энергия действительно находится в поле, то работа, проделанная Q1 над Q1, должна удалять энергию из поля, тем самым уменьшая энергию, доступную Q для выполнения работы над Q2. Но большая ошибка в вашем вопросе может заключаться в том, чтобы начать использовать свою собственную модель и предположения, как если бы они были правильными, а затем задать вопрос на ее основе.
Возможно, вы захотите провести различие между тем, когда вы говорите об электрическом поле, создаваемом любым отдельным зарядом, и суммарным электрическим полем всех зарядов в вашем вопросе.
Я согласен с @dknguyen в том, что вам следует перефразировать свой вопрос, потому что сейчас он очень неясен, но я думаю, что его стоит переформулировать, используя mathjax.
Я добавил электрическое поле как Q, так и q1, чтобы обеспечить энергию q2 в обоих случаях, означает, что я рассмотрел чистое поле или чистую энергию в обоих случаях.

Ответы (1)

В контексте вашего предыдущего вопроса ( может ли электрическое поле проходить через заряженную частицу, чтобы заряженная частица позади нее могла получать энергию? ), кажется, вы представляете себе электрический заряд как непрерывно генерирующий «поток» исходящего электрического тока. поле, и что этот поток связан с ним потоком энергии. Первый пункт может быть спорным и зависеть от выбора метафизической точки зрения (особенно с учетом того, что изменения распространяются в с ), но последний определенно не соответствует стандарту E&M. Поток/поток энергии, связанный с электромагнитными полями, точно описывается вектором Пойнтинга:

С → "=" 1 мю 0 Е → × Б →

Это кодирует как величину, так и направление потока энергии через электромагнитные поля. Обратите внимание, что он равен нулю в любой электростатической установке (как в вашем сценарии со стационарными зарядами), где Б → "=" 0 . Это означает, что в электростатике нет потока энергии, и ваши заряды не накапливают энергию с течением времени просто в силу того, что они находятся в присутствии друг друга. Однако, как только вы позволите зарядам начать двигаться в ответ на поля друг друга, эта ситуация изменится, поскольку поля воздействуют на заряды, а заряды излучают.

Тесно связана с вышеизложенным энергия, которую мы связываем с самим полем через плотность энергии,

ты "=" 1 2 ( ε 0 Е 2 + 1 мю 0 Б 2 ) .
Эта величина кодирует как энергии взаимодействия различных зарядов, являющихся источниками полей, так и энергию распространяющихся электромагнитных волн, которые могут существовать в отсутствие источников. Из этого можно сделать вывод, что электрическое поле действительно содержит энергию, но обратите внимание, что в статических сценариях со стационарными зарядами плотность энергии в каждой точке пространства постоянна во времени, поэтому снова нет потока энергии между нашими статическими зарядами. Эта связь энергии с полем проблематична в случае буквальных точечных зарядов (см. Что такое энергия системы с одним зарядом?)-- указание, что мы должны принять, что идеальные точечные заряды являются приближением и что-то меняется в очень малых масштабах-- но ваш сценарий можно рассматривать так же хорошо с конечными сферами поверхностного заряда, и основная картина выше не меняется вообще .

Вы всегда можете добавить произвольное соленоидальное (бездивергентное) векторное поле к вектору Пойнтинга без какой-либо разницы в измеряемых величинах; сохранение энергии не может быть измерено/проверено на месте, и это ограничение включает плотность энергии. Даже если E и B являются статическими полями, Е × Б циркулирует, пока заряды не движутся.
Были ли ньютоновские потоки энергии и сохранение единственными свойствами, ограничивающими предпочтительную форму С → , я согласен, хотя два дополнительных соображения указывают на обратное: релятивистские соображения тензора энергии-импульса (см. Джексон, раздел 12.10) и экспериментальная проверка и использование радиационного давления, как смоделировано 1 с 2 С → представляющие плотность импульса полей. Тем не менее, я отредактировал свой ответ, указав, что он «не соответствует стандарту E&M».
@hyportnex «Заряды не движутся» в электростатике означает отсутствие магнитного поля. Вы правы в том, что я, возможно, использовал термин « электростатика» вольно, чтобы включить это неявно (я думаю, что это довольно стандартное использование, отличное от магнитостатики , но, возможно, не универсальное). В любом случае, это, безусловно, сценарий, относящийся к соображениям ОП.
вы можете иметь стационарный (неподвижный) электрический заряд, находящийся в статическом магнитном поле постоянного ферромагнетика, ваш Е × Б ≠ 0 циркулирует без какого-либо измеримого воздействия на что-либо.
@hyportnex Классически постоянный ферромагнетик не подпадает под действие электростатики (его можно моделировать только с помощью токовых петель, то есть движущихся зарядов), но хорошо. Кажется, вы просто не согласны с идеей, что энергия может течь через поля, ничего не «делая»? Пакет света, распространяющийся в вакууме, также не оказывает никакого измеримого влияния на что-либо (пока вы не ставите заряды на его пути, и то же самое можно сказать о вашей установке) - вы не согласны с описанием этого как потока? энергии?
@hyportnex на самом деле, циркулирующий вектор Пойнтинга заряда в магнитном поле несет как энергию, так и угловой момент, которые могут быть переданы материи. Так что "без какого-либо измеримого воздействия на что-либо" немного преувеличено.
Действительно ли электрические поля содержат в себе энергию? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v