Энергия, запасенная в электрическом поле электрона

Энергия, запасенная в электрическом поле, или собственная энергия твердого шара радиусом р и равномерное распределение заряда д было бы

3 5 1 4 π ϵ 0 д 2 р

Этот результат может быть получен, если мы возьмем плотность электростатической энергии ты "=" 1 2 ϵ 0 Е 2 где Е – напряженность электрического поля. Согласно теореме о работе-энергии, эта энергия будет полной работой, проделанной для формирования этой однородно заряженной твердой сферы из бесконечности. Поскольку заряд квантуется, д "=" н е где е есть заряд электрона. Если г д "=" е квантованные заряженные единицы собираются из бесконечности, работа, проделанная над системой, сохраняется в электрическом поле.

Но когда н "=" 1 и если мы рассмотрим его как электрон с его классическим радиусом, мы получим значение собственной энергии как

3 5 1 4 π ϵ 0 е 2 р
Или, по крайней мере, мы получаем что-то очень конечное.

Я не понимаю, является ли это энергией, запасенной в электрическом поле, и если да, то является ли она внутренней, потому что с одним е заряд, теорема работы-энергии здесь не имеет смысла. Или как насчет ошибок в предположениях, ведущих к этому?

Редактировать: я наткнулся на эту статью в Википедии (на которую я должен был наткнуться, прежде чем спрашивать здесь), и она решает большинство моих сомнений (и несоответствий).

г д относится к любому бесконечно малому заряду, не обязательно квантованному заряду е . От системы к системе зависит, насколько мала должна быть г д быть. Для электрона вам придется принять г д << е . Для обычного объекта г д "=" е может быть хорошим приближением. Дело в том, что dq должно быть намного меньше полного заряда Q.
@KP99, но если вы квантоваете заряд, г д может только настолько мало, насколько е
@ KP99, т.е. я хочу рассмотреть возможность создания конфигурации заряда из е обвинения. Тогда энергия все равно должна прийти к
γ 1 4 π ϵ 0 е 2 р
где γ какой-то фактор
Заряд квантуется, но такое условие не используется при расчете собственной энергии в классическом режиме (кулоновское взаимодействие не подразумевает квантование заряда). Более правильная интерпретация исходит из квантовой электродинамики, где само взаимодействие происходит от электрона, взаимодействующего со своими виртуальными фотонами. Здесь заряд квантуется и включает как релятивистские, так и квантово-механические поправки к кулоновскому взаимодействию.
@ KP99 Теперь я понимаю твою точку зрения. Большое спасибо!

Ответы (1)

Это просто неправильно!

Элементарная частица или фундаментальная частица — это субатомная частица без (известной на данный момент) субструктуры, т.е. она не состоит из других частиц.

Это означает, что вы не можете рассматривать электрон как сферу конечного радиуса с зарядом е . Этот вопрос выходит за рамки классической электродинамики.

Энергия, запасенная в электрическом поле электрона
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v