Question

Энергия электрического поля конденсатора - .... Вот такой вопрос в билете по физике попался. Сформулируйте ответ в виде определения. 

Answer 1

Энергия конденсатора приблизительно равна квадрату напряженности электрического поля внутри конденсатора.

Энергия поля, созданного любым распределением электрических зарядов в пространстве, может быть найдена путем интегрирования объемной плотности

wе по всему объему, в котором создано электрическое поле. Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор. 

Процесс зарядки конденсатора можно представить как последовательный перенос достаточно малых порций заряда Δq > 0 с одной обкладки на другую. При этом одна обкладка постепенно заряжается положительным зарядом, а другая – отрицательным. Поскольку каждая порция переносится в условиях, когда на обкладках уже имеется некоторый заряд q, а между ними существует некоторая разность потенциалов  при переносе каждой порции Δq внешние силы должны совершить работу 

Энергия Wе конденсатора емкости C, заряженного зарядом Q, может быть найдена путем интегрирования этого выражения в пределах от 0 до Q: 

Answer 2

Энергия электрического поля конденсатора - это работа, которую необходимо совершить для перемещения зарядов из одной обкладки конденсатора на другую при заданном напряжении между обкладками. В выраженной форме это можно записать как $W = \frac{1}{2}CV^2$, где $W$ - энергия, $C$ - ёмкость конденсатора, а $V$ - напряжение между его обкладками.