电场能量密度表达式

电场能量密度表达式
电场能量密度表达式可以通过以下方式得到：
首先，电场能量密度定义为单位体积内的电场能量。

假设电场强度为E，电场能量密度为u。

其次，电场能量可以通过电场做功获得。

当电场强度为E的时候，对电荷q施加一个位移dS，所做的功可以表示为dW = F ·ds = Eq ·ds。

其中F为电场对电荷施加的力。

假设媒质中的自由电荷密度为ρ_f，那么单位体积内的自由电荷数为n = ρ_f，自由电荷的能量为qE。

因此，单位体积内的电场能量可以表示为u = n ·qE = ρ_f ·E^2。

这就是电场能量密度的表达式。