Energía del campo eléctrico y su relación con la capacitancia

La densidad de energía u es la relación de la energía potencial eléctrica por unidad de volumen, en el espacio vacío que hay entre placas paralelas de un capacitor con área A y separación d. Por lo tanto u la podemos expresar:

Pero, Y:

V=E d

Se puede sustituir en el término anterior y obtenemos la densidad de energía para el vacío, que finalmente es:

Ejemplo: condensador de placas paralelas

Se dispone de un condensador de placas paralelas que contiene 2 m3 de volumen de vacío. Se desea almacenar 6j de energía potencial eléctrica. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico requerido?

Solución

Teniendo en cuenta que la densidad de energía eléctrica es:

Utilizando la densidad de energía eléctrica para el vacío, tenemos:

Y luego despejando el campo eléctrico y sustituyendo por los valores dados, obtenemos: