电容器与电源连接电路中的能量转化关系_郑金.pdfVIP

年第 期 物理通报 竞赛与物理专题研修 ２０１６ ９ 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 电容器与电源连接电路中的能量转化关系 郑 金 （ ） 凌源市职教中心 辽宁朝阳 １２２５００ 　 　 （ ： ） 收稿日期 ２０１６０４ ０７ － － ： ， 摘 要 推导了电容器储存的电场能的公式以及电能密度公式 探究了电容器与电源连接电路中的电场能在 ， 外力做功的过程中的转化规律 利用电容器的静电能公式和虚功法解答有关电容器极板间距大小或电介质多少发 生变化的竞赛题． ： 关键词 电容器 电场能 能量密度 　 　 真空平行板电容器储存的静电能为 克服电场力做的功为 　　 ２ｄ ２ ２ｄ ２ １ １ εＳ ＳＵ ｄｘ εＳＵ ２ ０ ２ ε ０ · · （ ） Ｗ Ｃ ＝ ＣＵ ＝ Ｕ ＝ Ｗ ＝ Ｆ ｘ ｄｘ＝ ２ ＝ ｄ ｄ ２ ２ ｄ ∫ ２ ∫ ４ｄ ｘ ２ ， Ｓｄ Ｕ Ｖ ２ 由此可见 拉开极板做功的过程使电容器的能 （ ） ＝ Ｅ ８ ｋ ｄ ８ ｋ π π ， 量减小为原来的一半 而且做多少功 电容器储存的 ． 其中Ｖ ＝Ｓｄ为平行板电容器两极板间的体积． ， 电场能就减少多少 电荷离开两极板时 给电池充