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elektrostatische Energie

Elektrodynamik und Elektrotechnik, die potentielle Energie Ee einer elektrischen Punktladung Q1 im elektrostatischen Feld einer zweiten Punktladung Q2 im Abstand r: Ee = Q1 · Q2 / (4pe0r). Für N Ladungen gilt entsprechend: elektrostatische Energie,

und für eine ausgedehnte Ladungsverteilung:

elektrostatische Energie

Die zweite Formulierung schliesst die (unendliche) Selbstenergie der Ladungsträger mit ein, da auch am Ort der Ladungen integriert wird. Dieses Problem wird erst in der Quantenfeldtheorie durch das Verfahren der Renormierung gelöst.

Der obige Ausdruck beruht auf der auch dem Coulomb-Gesetz zugrundeliegenden Fernwirkungstheorie der elektrischen Erscheinungen, bei der die Ladungen Träger der elektrischen Energie sind. Die von M. Faraday begründete Nahwirkungstheorie, in der die Felder selbst Träger der Energie sind, führt dagegen zur Formulierung der elektrischen Feldenergie elektrostatische Energie (E: elektrische Feldstärke, D: dielektrische Verschiebung). Beide Betrachtungsweisen sind nur in der Elektrostatik gleichwertig, die Elektrodynamik beruht jedoch auf dem Feldbegriff.

 

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