Энергия заряженного конденсатора. 
Плотность энергии электрического поля

Возьмем теперь вначале незаряженный конденсатор. Будем его заряжать, перенося заряд малыми порциями dq с одной пластины на другую (рис. 4.18). Каждый раз будет совершаться работа dA = Udq. Полную работу найдем интегрированием. Это и будет энергия, накопленная в конденсаторе:

Где сосредоточена эта энергия? Правильный ответ будет: «между пластинами», т. е. это энергия электрического поля Е. Дело в том, что поле Е может существовать и без пластин конденсатора и вообще без наличия каких-либо заряженных тел (например, в электромагнитной волне). Оно будет иметь некоторую энергию.

Используя формулу (4.45), связывающую заряд с емкостью q = CU, и формулу (4.48), и разделив W"₀m = W_? на объем между пластинами S d, получим плотность энергии электрического поля:

Электрический ток. Сила тока

В предыдущем разделе изучались только неподвижные заряды и электростатическое поле. Рассмотрим теперь явления, связанные с движением зарядов. Если положительно заряженное тело соединить проводником с незаряженным телом или заряженным отрицательно, как показано на рисунке 4.19, то положительный заряд будет смещаться вправо. Если ток переносится отрицательно заряженными электронами, то они будут смещаться влево. Тем не менее, за положительное направление тока принимается направленное движение положительных зарядов. Положительный заряд течет в направлении вектора Е или в направлении убывания потенциала, т. е. в сторону, противоположную grad.ф (напомним, что Е = - gradt.р).

Заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за единицу времени, называется силой тока:

Если ток быстро меняется, то можно определить только мгновенные значения тока.

Из (4.52) следует, что полный заряд, протекающий за промежуток времени от? i до t₂, равен:

Сила тока измеряется в амперах, ia = i лл/ i с. определение 1 А дается довольно сложным образом через силу взаимодействия двух проводников с током. Здесь мы этого касаться не будем. Единица заряда 1 кулон (1 Кл) дается через ампер и секунду.

Рис. 4.19.

Ток может быть постоянным по величине и направлению (рис. 4.20, кривая 1), только по направлению (кривая 2), переменным по величине и по направлению (кривая 3). Чаще всего используют синусоидальный ток:

Такой ток принято называть переменным.