Энергия электрического поля. Энергию заряженного конденсатора можно выразить через величину, характеризующую электрическое поле — через напряженность

Энергию заряженного конденсатора можно выразить через величину, характеризующую электрическое поле — через напряженность . Убедимся в этом сначала на простейшем примере плоского конденсатора. Подстановка в формулу выражения дает . Умножив и числитель и знаменатель правой части этого равенства на d, получим . А поскольку и (объем между обкладками конденсатора), то

.

Эта формула подводит к физической идее о локализации энергии в самом поле. Данное предположение нашло опытное подтверждение в области переменных во времени полей. Электромагнитные волны переносят энергию, — уже это заставляет нас признать, что носителем энергии является само поле.

Полученная формула справедлива для однородного поля конденсатора, заполняющего объем . Из нее следует, что электрическая энергия распределена в пространстве с объемной плотностью

.

В более строгом курсе физики доказывается, что формула объемной плотности энергии справедлива не только для однородного поля, но и для любого не однородного поля, изменяющегося во времени . Тогда энергию неоднородного поля можно найти интегрированием

по объему, занимаемым полем.