Techniklexikon

elektrische Energiedichte

Elektrodynamik und Elektrotechnik,  w _e, die Raumdichte der elektrischen Energie. In der von M. Faraday begründeteten Nahwirkungstheorie ist das elektrische Feld Träger der potentiellen elektrischen Energie. Die elektrische Energiedichte  w _e ist demnach die zum Aufbau des elektrischen Feldes in einem Volumenelement dV zu leistende Arbeit, und es gilt:  w _e = ED/2 = e E²/2 (E: elektrische Feldstärke, D: dielektrische Verschiebung, e: Dielektrizitätskonstante). Dies gilt für beliebige Verteilungen von Punktladungen, für im Raum oder auf Flächen kontinuierlich verteilte Ladungen und ebenso für bewegte Ladungen und elektromagnetische Wellen. In der Elektrodynamik wird  w _e mit der magnetischen Energiedichte  w _m zur elektromagnetischen Energiedichte u =  w _e +  w _m zusammengefasst (elektromagnetische Feldenergie). Im anisotropen Medium gilt  w _e = ED/2 = E e E/2 ebenfalls, allerdings ist e dann ein Tensor. Ganz allgemein, auch für e = e(E), ist .