Laetud juhi ja kondensaatori energia. Elektrivälja mahuline energiatihedus

Teatud juhil paiknevat laengut q võib käsitleda punktlaengute q süsteemina. Eelnevalt saime (3.7.1) punktlaengute süsteemi interaktsioonienergia avaldise:

Juhi pind on ekvipotentsiaalne. Seetõttu on nende punktide potentsiaalid, kus paiknevad laengud q i, samad ja võrdsed juhi potentsiaaliga j. Kasutades valemit (3.7.10), saame laetud juhi energia kohta järgmise avaldise:

. (3.7.11)

Ükskõik milline alltoodud valemitest (3.7.12) annab laetud juhi energia:

. (3.7.12)

Seega on loogiline esitada küsimus: kus on energia lokaliseeritud, mis on kandja energiad – laengud või põld? Statsionaarsete laengute ajakonstantseid välju uuriva elektrostaatika raames on võimatu vastust anda. Konstantsed väljad ja neid määravad laengud ei saa eksisteerida üksteisest eraldi. Kuid ajas muutuvad väljad võivad eksisteerida sõltumatult neid ergastavatest laengutest ja levida elektromagnetlainetena. Kogemused näitavad, et elektromagnetlained kannavad energiat. Need faktid sunnivad tunnistama, et energia kandjaks on väli.

Kirjandus:

Põhiline 2, 7, 8.

Lisama. 22.

Kontrollküsimused:

1. Millistel tingimustel saab Coulombi seadust kasutades leida kahe laetud keha vastastikmõju?

2. Milline on elektrostaatilise väljatugevuse voog vaakumis läbi suletud pinna?

3. Milliseid elektrostaatilisi välju on Ostrogradski-Gaussi teoreemi alusel mugav arvutada?

4. Mida saab öelda elektrostaatilise välja intensiivsuse ja potentsiaali kohta juhi sees ja pinnal?


.

kus on kohas, kus luuakse potentsiaal mina- süsteemi kogutasu kõigi muude tasude võrra. Juhi pind on aga ekvipotentsiaalne, s.t. potentsiaalid on samad ja seos (16.13) on lihtsustatud:

.

Laetud kondensaatori energia

Kondensaatori positiivselt laetud plaadi laeng on potentsiaaliga punktides negatiivselt laetud plaadi peaaegu ühtlases väljas. Samamoodi leitakse potentsiaaliga punktides negatiivne laeng. Seega kondensaatori energia

.
(16.17)
.

Valem (16.17) seob kondensaatori energia laengu olemasoluga selle plaatidel ja (16.18) laengu olemasoluga plaatide vahelises pilus. elektriväli. Sellega seoses tekib küsimus elektrivälja energia lokaliseerimise kohta: laengutel või plaatidevahelises ruumis. Elektrostaatika raames on sellele küsimusele võimatu vastata, kuid elektrodünaamika väidab, et elektri- ja magnetväljad võivad eksisteerida laengutest sõltumatult. Seetõttu on kondensaatori energia koondunud kondensaatori plaatide vahelisse ruumi ja on seotud kondensaatori elektriväljaga.

Kuna lamekondensaatori väli on ühtlane, võib eeldada, et energia jaotub kondensaatori plaatide vahel kindla konstantse tihedusega. . Vastavalt seosele (16.18)

.

Võtkem arvesse, et s.t. elektriline induktsioon. Siis saab energiatiheduse avaldise anda järgmisel kujul:



,

Kus - polarisatsioon dielektrik kondensaatoriplaatide vahel. Siis on energiatiheduse avaldis järgmine:

(16.22)
.

Esimene liige (16.23) paremal küljel tähistab energiat, mis kondensaatoril oleks, kui plaatide vahelises ruumis oleks vaakum. Teine termin on seotud kondensaatori laadimisel kulutatud energiaga, et polariseerida plaatide vahelises ruumis sisalduvat dielektrikat.


DC ELEKTRIVOOL

Elekter.

ET-ks nimetame laetud osakeste järjestatud (suunatud) liikumist, milles nullist erinev elektrilaeng kantakse läbi mingi mõttelise pinna. Pange tähele, et elektrijuhtivusvoolu olemasolu määravaks tunnuseks on laengu ülekandmine, mitte laetud osakeste suunatud liikumine. Iga keha koosneb laetud osakestest, mis koos kehaga võivad liikuda suunatult. Ilma laenguülekandeta elektrivoolu aga ilmselgelt ei teki.

Osakesi, mis teostavad laengu ülekandmist, nimetatakse praegused vedajad . Elektrivoolu iseloomustatakse kvantitatiivselt voolutugevus , võrdne laenguga, mis kantakse läbi vaadeldava pinna ajaühikus:

,

suunatud positiivsete voolukandjate kiirusvektori poole. Valemis (1) on voolutugevus läbi ala, mis asub risti voolukandjate liikumissuunaga.

Laske ühiku mahus sisaldada n + positiivse laengu kandjad e + Ja P - laenguga negatiivne e – . Elektrivälja mõjul omandavad kandjad keskmised suunakiirused liigutused vastavalt ja . Taga üksus aeg sisse vallaline kandjad läbivad saidi ja edastavad positiivse laengu. Negatiivsed kannavad tasu vastavalt üle. Seega

(17.3)

Järjepidevuse võrrand

Vaatleme keskkonda, milles voolab elektrivool. Igas keskkonna punktis on voolutiheduse vektoril teatud väärtus. Seetõttu võime rääkida voolutiheduse vektorväli ja selle vektori jooned.

Mõelge voolule läbi mõne suvalise suletud pinna S. A-prioor, selle voolust annab mahust väljuva laengu ajaühiku kohta V, piiratud S. Võttes arvesse laengu jäävuse seadust, võib väita, et vooluhulk peaks olema võrdne laengu vähenemise kiirusega V :

(17.8)
(17.9)

Suvalise helitugevuse valiku korral peab olema täidetud võrdsus (17,7). V, mille kaudu integreerimine toimub. Seetõttu igas keskkonna punktis

Seos (17,8) nimetatakse järjepidevuse võrrand . See peegeldab elektrilaengu jäävuse seadust ja väidab, et punktides, mis on vektori allikad, elektrilaeng väheneb.

Millal paigal, need. püsiv (muutumatu) vool, potentsiaal, laengutihedus ja muud suurused on muutumatud ja

See seos tähendab, et alalisvoolu korral pole vektoril allikaid, mis tähendab, et liinid ei alga ega lõpe kuskil, s.t. Alalisvooluliinid on alati suletud.

Elektromotoorjõud

Pärast juhis elektrivoolu tekitanud elektrivälja eemaldamist peatub kiiresti elektrilaengute suunaline liikumine. Voolu säilitamiseks on vaja laenguid üle kanda madalama potentsiaaliga juhi otsast suurema potentsiaaliga otsa. Kuna elektrivälja tugevuse vektori tsirkulatsioon on null, siis suletud ahelas peavad lisaks lõikudele, milles positiivsed kandjad liiguvad potentsiaali vähenemise suunas, olema lõike, milles positiivseid laenguid kantakse üle potentsiaali suurenemise suunas. . Nendes piirkondades saab laengute liikumist teostada ainult mitteelektrostaatilist päritolu jõudude abil, mis on nn. välised jõud .

Vastavalt potentsiaali definitsioonile (12.17) süsteemi interaktsiooni energiaPstatsionaarsed punktlaengud(/ = 1 ,P) saab määrata

kus φ on potentsiaal, mis tekib punktis, kus laeng asub kõigi laengute poolt peale i-nda. Kui laeng jaotub ruumis pidevalt mahutihedusega p = p(g), siis ruumalaelement dV saab tasu dq - pdV. Siis määratakse süsteemi energia võrrandiga

|

Kus V- kogu laenguga hõivatud maht.

Defineerime laetud üksikjuhi energia suvaline kuju, mille laeng, võimsus ja potentsiaal on vastavalt võrdsed q, C, f. Üksikjuhi potentsiaal kõigis punktides on sama. Teades φ, leiame selle energia kui

või kasutades C = q/q>(valem (12.40)), leiame

Võib tõestada, et süsteemi elektrienergia alates P statsionaarsed laetud juhid

kus OjdS, kuna üleliigsed laengud jaotuvad juhis

n selle välispinnal, o on kolmanda osapoole laengute pinnatihedus pindalaga i-nda juhi pinna väikesel elemendil dS. Integreerimine viiakse läbi kogu juhtme potentsiaaliekvivalendi välispinnal alaga 5). Seega kirjutame valemi (13.26c) vormi ümber

Kus Sj- laetud juhtide pind.

Üldiselt mis tahes laetud statsionaarsete kehade süsteemi elektrienergia- juhid ja mittejuhid - leiate valemi abil

kus f on kõigi välis- ja seotud laengute tulemuseks oleva välja potentsiaal väikeste elementide punktides dS Ja dV laetud pinnad ja mahud; õhk – vastavalt kolmanda osapoole tasude pinna- ja mahutihedus. Integreerimine toimub kõikidel laetud pindadel S ja kogu Stele süsteemi laetud mahus.

Valemi (13.28) järgi, kui laeng jaotub pidevalt, siis on vaja iga keha laeng jagada lõpmata väikesteks elementideks odS või lk dV ja igaüks neist korrutatakse potentsiaaliga φ, mille tekitavad mitte ainult teiste objektide laengud, vaid ka selle keha laenguelemendid.

Arvutamine valemi (13.28) abil võimaldab arvutada täis energiat interaktsioonid, kuna saame väärtuse, mis on võrdne laetud liikumatute kehade ja nende endi energiate vastasmõju energiate summaga.

Laetud keha omaenergia- see on antud laetud keha elementide vastastikmõju energia.

Energia W võib tõlgendada laetud kehade süsteemi potentsiaalse energiana nende vastasmõju Coulombi jõudude tõttu. Keskkonna mõju süsteemi energiale koos välislaengute püsiva jaotusega on selline, et potentsiaalide φ väärtused erinevates dielektrikutes on erinevad. Näiteks homogeenses, isotroopses dielektrikus, mis täidab kogu välja, on φ väiksem kui vaakumis, in? üks kord.

Valemist (13.28) saame ka valemi elektrienergia kondensaator(p = 0):

kus -S") ja xSj on kondensaatoriplaatide pindalad; q = CU .

Muutuvate elektromagnetväljade uurimine (teema 20) näitas, et need võivad eksisteerida neid tekitanud elektrilaengute ja voolude süsteemidest eraldi ning nende levimine ruumis elektromagnetlainetena on seotud energia ülekandega. Seega tõestati, et elektromagnetväljal on energiat. Vastavalt sellele on elektrostaatilisel väljal energia, mis jaotub väljas mahutihedusega w e .

Elektrostaatilise välja mahuline energiatihedusw e homogeensete väljade puhul arvutatakse valemiga

Mittehomogeensete väljade puhul kehtib järgmine avaldis:

Kus dW- väikese elemendi energia dV välja maht, mille sees elektrostaatilise välja mahutiheduse väärtus w e võib pidada kõikjal ühesuguseks.

Mahulise elektrivälja energiatiheduse ühik SI-s - džauli kuupmeetri kohta (J/m 3).

Elektrostaatilise välja mahuline energiatihedus isotroopses dielektrilises keskkonnas (või vaakumis)

Kus D- elektriline segamine. Vastavalt võrrandile (13.12a) D = ce 0 E .

Tuleb märkida, et valemid (13.25) - (13.28a) kehtivad potentsiaalsete elektrostaatiliste väljade jaoks, need. statsionaarsete laetud kehade väljad.

Muutuvate mittepotentsiaalsete elektriväljade jaoks potentsiaali mõiste ja sellel põhinevad energiaväljendid on mõttetud. Nendel väljadel on energia, mida saab leida universaalse valemi abil, mis kehtib nii homogeensete kui ka mittehomogeensete väljade jaoks:

Kus V- põllu poolt hõivatud maht.

Polariseeritud dielektriku energia. Valemist (13.31) tuleneb elektrostaatilise välja mahuline energiatihedus vaakumis

Samal pingel E väljad dielektrilises keskkonnas mahuvälja energiatihedus in G korda rohkem kui vaakumis:

Sellepärast mahuline energiatihedus ja> polariseeritud dielektriku diel on määratletud kui

Kus R= x? o^ - dielektriku polarisatsioon; x on dielektriku dielektriline vastuvõtlikkus.

Ponderomotoorsed jõud. Ponderomotoorsed jõud- need on mehaanilised jõud, mis mõjuvad elektrivälja asetatud laetud kehadele. Nende jõudude mõjul polariseeritud dielektrik deformeerub - seda nähtust nimetatakse elektristriktsioon. Ponderomotoorsete jõudude tekkimise põhjuseks on ebaühtlase elektrivälja mõju polariseeritud dielektriku dipoolmolekulidele. Need jõud on tingitud makrovälja, aga ka mikrovälja ebahomogeensusest, mille tekitavad peamiselt polariseeritud dielektriku lähimad molekulid.

Mõelge näiteks laetud lamekondensaatorile (vt. Joon. 12.18), mis on allikast lahti ühendatud (plaatidel pidevad laengud). Toome sellesse dielektrilise konstandiga dielektriku z selliselt, et selle ja kondensaatoriplaatide vahele ei jääks õhukestki vahet (muidu ei kanduks elektrostriktsioonijõud plaatidele üle ja plaatide vaheline vastastikjõud ei muutuks dielektriku sissetoomisel). Ponderomotoorjõu toimel suruvad kondensaatoriplaadid kokku nende vahele asetatud dielektrilise plaadi ja dielektrikus tekib rõhk.

Kui plaatide vaheline kaugus väheneb võrra dx, siis mehaaniline töö

Kus Fx- gravitatsiooni projektsioon F kondensaatori plaatide vahel X-telje positiivsesse asendisse. Välja energia muutus

Kus S- kondensaatorplaadi pindala.

Vastavalt energia jäävuse seadusele on elektrivälja jõudude mehaaniline töö võrdne selle energia vähenemisega. Seejärel ponderomotoorjõud (jõud, mis toimib plaadi pinnaühiku kohta)

need. on võrdne elektrivälja mahulise energiatihedusega.

Laetud juhi energia. Juhi pind on ekvipotentsiaalne. Seetõttu on nende punktide potentsiaalid, kus paiknevad laengud d q, on identsed ja võrdsed juhi potentsiaaliga. Lae q, mis asub juhil, võib pidada punktlaengute süsteemiks d q. Siis laetud juhi energia = Laetud kondensaatori energia. Olgu kondensaatoriplaadi potentsiaal, millel laeng on + q, on võrdne , ja plaadi potentsiaal, millel laeng asub, on q, on võrdne . Sellise süsteemi energia =

Elektrivälja energia. Laetud kondensaatori energiat saab väljendada plaatidevahelises vahes olevat elektrivälja iseloomustavate suurustega. Teeme seda lamekondensaatori näitel. Asendades mahtuvuse avaldise kondensaatori energia valemis, saadakse = = Mahuline energiatihedus elektriväli võrdub Võttes arvesse seost D= saame kirjutada ; Teades välja energiatihedust igas punktis, saame leida välja energia, mis on suletud mis tahes mahus V. Selleks tuleb arvutada integraal: W=

30. Elektromagnetiline induktsioon. Faraday katsed, Lenzi reegel, elektromagnetilise induktsiooni EMF valem, Maxwelli tõlgendus elektromagnetilise induktsiooni nähtusest Elektromagnetilise induktsiooni nähtuse avastas M. Faraday, mis seisneb elektrivoolu tekkimises suletud juhtivas ahelas, kui vooluringi tungiv magnetvoog aja jooksul muutub. Magnetvoog Φ läbi kontuuri pindala S on suurus Ф=B*S*cosa, kus B(Вб) on magnetinduktsiooni vektori suurus, α on nurk vektori B ja normaalse n vahel. kontuuri tasapind. Faraday tegi eksperimentaalselt kindlaks, et kui juhtivas vooluringis muutub magnetvoog, tekib indutseeritud emf, mis on võrdne vooluringiga piiratud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega, võttes miinusmärgiga: Seda valemit nimetatakse Faraday seaduseks. Kogemused näitavad, et magnetvoo muutumisel suletud ahelas ergastuv induktsioonvool on alati suunatud nii, et selle tekitatav magnetväli takistab induktsioonivoolu põhjustava magnetvoo muutumist. Seda väidet nimetatakse Lenzi reegliks. Lenzi reeglil on sügav füüsikaline tähendus – see väljendab energia jäävuse seadust 1) Magnetvoog muutub ahela või selle osade liikumise tõttu ajas konstantses magnetväljas. Seda juhul, kui juhid ja koos nendega vabad laengukandjad liiguvad magnetväljas. Indutseeritud emf-i esinemist seletatakse Lorentzi jõu toimega vabadele laengutele liikuvates juhtides. Lorentzi jõud täidab sel juhul välisjõu rolli Vaatleme näitena indutseeritud emf esinemist ristkülikukujulises vooluringis, mis on paigutatud ahela tasapinnaga risti ühtlasesse magnetvälja B. Laske kontuuri pikkusega L üks külg libiseda kiirusega v mööda ülejäänud kahte külge. Lorentzi jõud mõjub selles kontuurilõikes olevatele vabadele laengutele. Selle jõu üks komponentidest, mis on seotud laengute ülekandekiirusega v, on suunatud piki juhti. Ta mängib välisjõu rolli. Selle moodul on võrdne Fl=evB. Jõu F L tehtud töö teel L on võrdne A=Fl*L=evBL EMF definitsiooni järgi. Ahela teistes statsionaarsetes osades on välisjõud null. Ind suhte võib anda tavalisel kujul. Aja jooksul Δt muutub kontuuri pindala ΔS = lυΔt võrra. Magnetvoo muutus selle aja jooksul on võrdne ΔΦ = BlυΔt. Järelikult on valemis märgi kindlakstegemiseks vaja valida õige karamellireegli järgi omavahel kooskõlas olevad ahela L normaalsuund n ja positiivne suund. Kui seda teha, siis on Faraday valemile on lihtne jõuda.



Kui kogu vooluahela takistus on võrdne R-ga, siis läbib seda induktsioonivool, mis võrdub I ind = ind / R. Aja jooksul Δt eraldub takistusel R džauli soojust .Tekib küsimus: kust see energia tuleb, sest Lorentzi jõud ei tee mingit tööd! See paradoks tekkis seetõttu, et võtsime arvesse ainult ühe Lorentzi jõu komponendi tööd. Kui induktsioonvool liigub läbi magnetväljas paikneva juhi, mõjub vabadele laengutele teine ​​Lorentzi jõu komponent, mis on seotud laengute suhtelise liikumiskiirusega piki juhti. See komponent vastutab Ampere jõu väljanägemise eest. Ampere jõumoodul on võrdne F A = ​​​​I B l. Ampere jõud on suunatud juhi liikumisele; seetõttu teeb see negatiivset mehaanilist tööd. Selle töö ajal Δt . Magnetväljas liikuv juht, mille kaudu voolab indutseeritud vool kogemusi magnetpidurdus. Lorentzi jõu tehtud kogutöö on null. Džauli soojus ahelas vabaneb kas välisjõu töö tõttu, mis hoiab juhi kiirust muutumatuna, või juhi kineetilise energia vähenemise tõttu.2. Teiseks ahelasse tungiva magnetvoo muutumise põhjuseks on magnetvälja aja muutumine vooluringi paigalseisul. Sel juhul ei saa indutseeritud emf tekkimist enam seletada Lorentzi jõu toimega. Statsionaarses juhis olevaid elektrone saab juhtida ainult elektriväli. Selle elektrivälja tekitab ajas muutuv magnetväli. Selle välja töö ühe positiivse laengu liigutamisel mööda suletud ahelat on võrdne statsionaarses juhis indutseeritud emf-ga. Seetõttu ei ole muutuva magnetvälja tekitatud elektriväli potentsiaal. Teda kutsutakse keerise elektriväli. Pöörise elektrivälja mõiste tõi füüsikasse suur inglise füüsik J. Maxwell aastal 1861. Elektromagnetilise induktsiooni nähtust statsionaarsetes juhtides, mis tekib ümbritseva magnetvälja muutumisel, kirjeldab ka Faraday valem. Seega kulgevad induktsiooni nähtused liikuvates ja statsionaarsetes juhtides ühtemoodi, kuid indutseeritud voolu tekkimise füüsikaline põhjus osutub neil kahel juhul erinevaks: liikuvate juhtide puhul on induktsiooni emf tingitud Lorentzi jõud; statsionaarsete juhtide puhul on indutseeritud emf magnetvälja muutumisel tekkiva pöörise elektrivälja vabade laengute toime tagajärg.

Laengute süsteemi energia, isoleeritud juht, kondensaator.

1. Statsionaarsete punktlaengute süsteemi energia. Nagu me juba teame, on elektrostaatilised vastasmõjujõud konservatiivsed; See tähendab, et laengute süsteemil on potentsiaalne energia. Otsime kahe teineteisest kaugusel r paikneva statsionaarse punktlaengu Q 1 ja Q 2 süsteemi potentsiaalset energiat. Igal neist laengutest teise väljas on potentsiaalne energia (kasutame üksiklaengu potentsiaali valemit): kus φ 12 ja φ 21 on vastavalt potentsiaalid, mis tekivad laengu Q 2 poolt punktis kus asub laeng Q 1 ja laengu Q 1 poolt kohas, kus asub laeng Q 2. Vastavalt ja seega W 1 = W 2 = W ja Lisades meie kahe järjestikuse laengu süsteemile laengud Q 3, Q 4, ..., saame tõestada, et n statsionaarse laengu korral on vastastikmõju energia punkttasude süsteem on võrdne (1) kus φ i on potentsiaal, mis tekib punktis, kus laeng Q i asub kõigi laengute poolt peale i-nda laengu. 2. Laetud üksikjuhi energia. Vaatleme isoleeritud juhti, mille laeng, potentsiaal ja mahtuvus on vastavalt võrdsed Q, φ ja C. Suurendame selle juhi laengut dQ võrra. Selleks on vaja laeng dQ üle kanda lõpmatusest isoleeritud juhile, kulutades selleks tööd, mis on võrdne ");?>" alt=" elektrivälja jõudude elementaarne töö laetud juht"> Чтобы зарядить тело от нулевого потенциала до φ, нужно совершить работу !} (2) Laetud juhi energia on võrdne tööga, mis tuleb teha selle juhi laadimiseks: (3) Samuti on võimalik saada valem (3) ja tingimused, et juhi potentsiaal kõigis selle punktides on sama , kuna juhi pind on ekvipotentsiaalne. Kui φ on juhi potentsiaal, siis (1)-st leiame kus Q=∑Q i on juhi laeng. 3. Laetud kondensaatori energia. Kondensaator koosneb laetud juhtidest ja seetõttu on sellel energia, mis valemist (3) võrdub (4) kus Q on kondensaatori laeng, C on selle mahtuvus, Δφ on kondensaatori plaatide potentsiaalide erinevus. Kasutades avaldist (4), otsime mehaaniline (ponderomotoorne) jõud, millest kondensaatoriplaadid tõmbuvad üksteise poole. Selleks teeme eelduse, et plaatide vaheline kaugus x on muutunud summa dx võrra. Siis tõhus jõud kas töötab dA=Fdx süsteemi potentsiaalse energia vähenemise tõttu Fdx = - dW, millest (5) Asendades lamekondensaatori mahtuvuse avaldise väärtusega (4), saame (6) Diferentseerides fikseeritud energiaväärtusega (vt (5) ja (6)), saame vajaliku jõu: kus miinusmärk näitab, et jõud F on tõmbejõud. 4. Elektrostaatilise välja energia. Kasutame avaldist (4), mis väljendab lamekondensaatori energiat laengute ja potentsiaalide kaudu ning lamekondensaatori mahtuvuse (C=ε 0 εS/d) avaldist ja selle plaatide potentsiaalide erinevust (Δφ= Ed. Siis (7) kus V= Sd on kondensaatori ruumala Valem (7) ütleb, et kondensaatori energiat väljendatakse elektrostaatilist välja iseloomustava suuruse – intensiivsuse E kaudu. Elektrostaatilise välja mahuline energiatihedus(energia ruumalaühiku kohta) (8) Avaldis (8) kehtib ainult isotroopse dielektriku kohta, mille puhul kehtib järgmine seos: R = æε 0 E. Valemid (4) ja (7) väljendavad vastavalt kondensaatori energiat selle plaatide laengu ja väljatugevuse kaudu. Tekib küsimus elektrostaatilise energia lokaliseerimisest ja mis on selle kandja - laengud või väli? Sellele küsimusele saab vastuse anda ainult kogemus. Elektrostaatika tegeleb statsionaarsete laengute ajakonstantse välja uurimisega, s.t selles on väljad ja neid tekitanud laengud üksteisest lahutamatud. Seetõttu ei saa elektrostaatika sellele küsimusele vastata. Teooria ja katse edasiarendamine näitas, et ajas muutuvad elektri- ja magnetväljad võivad eksisteerida eraldi, sõltumata neid ergastanud laengutest, ning levida ruumis elektromagnetlainetena, mis on võimelised energiat üle kandma. See kinnitab veenvalt põhipunkti lühikese ulatuse teooria et energia lokaliseerub väljal Mis siis energia kandjaks on väli.