14.2. Энергия электрического поля.

В книге С. Г. Калашникова «Электричество», на стр. 63 имеется глава IV «Энергия электрического поля».

Первоначально заряд связывается с потенциалом через электрическую ёмкость:

Далее в § 34: «Энергия заряженного конденсатора», находим весьма простой вывод, что работа – это не энергия. Почему?

Ведь энергия E определяется по формуле:

А работу (в книге С.Г. Калашникова «Электричество» стр.69,70) мы находим следующим образом:

И далее получаем:

Таким образом, при помощи операции интегрирования мы получаем ложное уравнение, которое можно использовать в ложных операциях суммирования энергий.

В книге Максвелла «Трактат об электричестве и магнетизме » 1 том, глава III, стр. 112, мы обнаруживаем вывод уравнения для энергии электрического поля.

Для Максвелла там всё просто: требуется первообразная 2-го порядка. И он получает выражение

(14.2.1)

И его не заботят последствия.

Между тем, последствия есть. Ведь уравнение (14.2.1) вступает в противоречие с основными физическими законами. Приведём здесь вывод уравнения, которое связывает энергию 3-го уровня (тепловую энергию) и электрическое напряжение.

Напишем уравнение, связывающее энергию 3-го уровня и напряжение.

(14.2.2)

Далее выразим заряд через ёмкость:

(14.2.3)

Далее следует:

(14.2.4)

Откуда находим:

(14.2.5)

Уравнение (14.2.1) вступило в противоречия с основными законами физики. Верным является уравнение (14.2.5).

14.3. Энергия механического движения.

В книге А. В. Шепелева «Механика» мы находим все основные уравнения применимые к механическому движению.

Нас интересуют законы сохранения. На странице 30 мы находим вывод уравнения для работы и кинетической энергии движущегося тела с массой m.

Найдём работу по перемещению тела из точки M в точку N.

«

Воспользуемся вторым законом Ньютона, чтобы определить какие изменения происходят с движущим телом, если над ним совершается работа. Подставим

произведение массы на производную от скорости, то есть на ускорение, вместо F в выражении для работы:

Используем теперь, что

- производная от радиус-вектора есть скорость. В результате получаем:

, или

Величина

называется кинетической энергией частицы. Кинетическая энергия – это так энергия, которая обусловлена его движением. Как и работа энергия измеряется в Джоулях. Последнюю формулу можно переписать в виде:

которая означает, что кинетическая энергия равняется сумме его исходной кинетической энергии и работы совершённой над телом.

»

В книге А.В. Шепелева другое обозначение физических величин:

m – масса;

r – координата (расстояние);

t – время.

Формула энергии механического движения была первой, в которой была применена первообразная 2-го порядка. Как возникла эта формула?

Теоретически, превообразная 2-го порядка должна связывать энергию 1-го уровня и энергию 3-го уровня.

Но в природе нет первообразных 2-го порядка.

В природе интегрирование происходит до первообразной 1-го порядка. После этого результирующая (просуммированная) субстанция становится несоизмеримой с первоначальной.

Для примера:

1-й уровень энергии – это время.

Интегрирование в механической иерархии до второго уровня происходит по формуле:

(14.3.1)

Где L – координата, V – скорость.

Время и координата уже независимы и несоизмеримы, и потому не имеет смысла интегрировать до первообразной второго порядка.

Формула (14.3.1) говорит о том, что время, накапливаясь превращается в координату.

В физике, чтобы получить механическую (кинетическую) энергию, интегрируют импульс, по скорости:

(14.3.2)

Но если проделать такую операцию, то получим:

(14.3.3)

На самом деле первообразная 2-го порядка вычисляется для координаты ускоренного движения. Но далее она легко приводится к выражению (14.3.3)

Итак, мы имеем выражение для механической энергии движения.

Но в механической иерархии энергий есть уже уравнение, связывающее 3-й уровень энергии (механическая энергия) и скорость.

Рассмотрим вывод этого уравнения.

(14.3.4)

Затем выразим координату L через силу F:

(14.3.5)

Подставим (14.3.5) в уравнение (14.3.4)

(14.3.6)

Отсюда:

(14.3.7)

И далее следует:

(14.3.8)

То есть энергия движения определяется уравнением:

(14.3.9)

Что немного отличается от выражения (14.3.3). Ровно на половинку.

И формула вида (14.3.3) вступает в противоречие с основными законами физики.

Да, формула (14.3.3) имеет размерность энергии 3-го уровня (Джоуль), и найдена она посредством интегрирования. Но формула (14.3.9) найдена без интегрирования, на основе основных законов физики.

Я могу сделать вывод, что формула кинетической энергии движущегося тела:

(14.3.3)

ложная, потому что она противоречит основным законам физики.

Верной формулой является уравнение:

(14.3.9)