Решение на момент правки #14130 от , автор emixter. Это не текущая версия.

Условие

6.5.21. Заряженное тело сжали так, что все его линейные размеры уменьшились в раз. Во сколько раз увеличилась энергия электрического поля этого тела?

Решение

Разобъём наше тело на бесконечно малые области с точечным зарядом , тогда такой заряд будет создавать электрическое поле в точке с координатой (, , ) в декартовой системе:

Энергия электростатического поля равна:

Элементарный объём в декартовой системе: . Подставляя всё в формулу для энергии, получим:

Если у нашего тела все линейные размеры уменьшить в раз, то новые координаты будут:



Заряд тела не изменяется при сжатии. Подставим изменение координат в интеграл:

Энергия электростатического поля тела с новыми размерами по аналогии с (1):

Тогда (2) можно переписать так:

Отсюда - энергия увеличилась в раз.

Ответ

Увеличилась в раз.