Потенциальная энергия системы точечных зарядов. Энергия заряженного проводника и электрического поля

Электрические заряды вследствие электрического взаимодействия обладают взаимной потенциальной энергией. Для двух точечных зарядов энергия

.

Для системы точечных электрических зарядов потенциальная энергия

,

где j _i - потенциал электрического поля, создаваемый всеми зарядами системы за исключением i-го, в точке, где находится i-й заряд.

Потенциальная энергия взаимодействия зарядов может быть как положительной, так и отрицательной.

Собственная энергия заряженного уединённого проводника

.

Собственная энергия заряженного конденсатора

.

Собственная энергия заряженного проводника или конденсатора всегда положительная, т.к. она численно равна работе внешних сил по образованию заряда q из бесконечно малых одноименных порций заряда dq.

Распределение энергии поля в пространстве характеризуется объёмной плотностью энергии электростатического поля

.

Энергия электростатического поля, заключенная в объеме V:

.