Энергия взаимодействия.

Если два разноименно заряженных тела притягиваются, то при этом силы электрического поля производят работу, разумеется, за счет энергии электрического поля: Таким образом, в согласии со сказанным на стр. 45 работа электрических сил происходит за счет убыли потенциальной энергии Эту энергию уместно назвать энергией взаимодействия зарядов.

В каком же соотношении находится эта формула и формула электрической энергии поля, которая была рассмотрена в предыдущем пункте? Нетрудно видеть, что энергия взаимодействия является частью электрической энергии поля изучаемых зарядов. Всматриваясь внимательно в формулу энергии поля, мы заметим, что электрическая энергия имеет определенное значение и тогда, когда в пространстве имеется один электрический заряд. Уместно назвать энергию поля, создаваемую одним заряженным телом, собственной энергией электрического заряда. Энергия электрического поля всегда может быть разложена на сумму собственных энергий электрических зарядов и сумму энергий взаимодействия этих зарядов.

Обозначим через напряженности поля, создаваемого первым, вторым и т. д. зарядами. Полное поле будет равно в каждой точке пространства векторной сумме напряженностей:

Плотность электрической энергии будет равна

Мы отчетливо видим указанный выше смысл происшедшего разбиения на слагаемые. Квадраты дают собственные энергии, а удвоенные произведения — энергии взаимодействия. Понятно, что энергия взаимодействия зарядов может быть и положительной, и отрицательной величиной; что же касается собственных энергий зарядов и полной энергии поля, то они являются положительными величинами.

Как правило, мы имеем дело с энергией взаимодействияэлектрических зарядов. Поэтому с одинаковым успехом можно подсчитать работу электрических сил как результат убыли энергии взаимодействия или как результат уменьшения энергии поля. Нужно производить то вычисление, которое легче проделывается.