В предыдущих формулах электрическая энергия выражалась через характеристики, связанные с проводником: емкость, заряд, разность потенциалов.
Получим формулы для энергии, выразив ее через характеристики электрического поля, существующего вокруг заряженных тел: напряженность Е и электрическую индукцию D. Рассмотрим плоский конденсатор, считая поле между обкладками однородным.
| энергия заряженного конденсатора |
| Dj - разность потенциалов между обкладками,
С -емкость плоского конденсатора,
V – объем пространства между обкладками;
подставим формулы в , получим:
|
| электрическая энергия, сосредоточенная в пространстве между обкладками плоского конденсатора. |
Обобщим полученные результаты на случай неоднородного поля. Введем понятие объемная плотность энергии.
 (Дж/м3)
| объемная плотность энергии -по смыслу – это энергия, приходящаяся на единицу объема пространства. | |
| запас энергии в элементарном объеме dV, т.е. в таком малом объеме, в пределах которого Е=const | |
| запас энергии электростатического поля в объеме V | |
| объемная плотность энергии электростатического поля | |
Тема 8. Вопрос 1.
Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. Заряды, создающие электрический ток, называются носителями тока. В металлах носителями тока являются электроны, в жидких проводниках – ионы. Ток, связанный с перемещением зарядов по проводнику, называют током проводимости. Ток характеризуют силой тока I и плотностью тока j:
|  Сила тока (А = Кл/с) – скалярная величина, численно равна тому заряду, который проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. За направление силы тока традиционно принимается движение положительных зарядов.
|
| Плотность тока (А/м2) – это вектор, направленный так же, как скорость движения положительных зарядов. Численно она равна силе тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения или равна тому заряду, который проходит за единицу времени через единичное поперечное сечение проводника. |
|
| Чтобы найти заряд, прошедший по цепи за время t, нужно взять интеграл. На графике – это площадь под кривой I(t) | 
|
Получим формулу для плотности тока. Пусть в единице объема проводника длиной L, по которому течет ток, находится n носителей тока (электронов) с зарядом е. Средняя скорость направленного движения носителей vср .
| плотность тока (по определению) |
| полный заряд, прошедший через сечение проводника за время t; N – число носителей тока в некотором объеме V проводника |
| (1/м3) концентрация носителей тока, V – объем проводника |
| средняя скорость направленного движения носителей (скорость дрейфа) |
| Подставив вышеприведенные формулы в первую из них, получим выражение, связывающее плотность тока с величиной заряда носителей тока (заряд электрона), их средней скорости направленного движения и концентрации. |
