静电场能量密度.pptxVIP

一、带电体的电能

a

b

功：

静电能：

两个点电荷的相互作用能：

或

点电荷系统的相互作用能：

式中Vi表示除第i个点电荷以外的所有其他点电荷的电场在qi所在处的总电势。

连续分布带电体的电能：

对于平板电容器充电过程

设任意时刻，极板间的电势为u,极

板上的电量为q，将dq从B板移至A

板，则电源作功为

+

+

+

+

-

-

-

-

A

B

+q

-q

u

二、电容器的能量

平板电容器充电完毕,两极板间的电势差为V，极板上的电量为Q

+

+

+

+

-

-

-

-

A

B

+q

-q

V

三电场的能量

电能储存在（定域）在电场中

电容器体积：V=Sd

电源作功（外力作功）为电势能的增量.

电源作功等于电容器贮存的电场能（电势能），

即：电源作功=静电场具有的能量

故

电场的能量密度：单位体积电场所具有的能量

结论：电场的能量密度与电场强度的平方成正比

电场能的计算式：

注意：对于任意电场，上式普遍适用。

R

Q

例2空气平行板电容器，面积为S，间距为d。现在把一块厚度为t的铜板插入其中。1、计算电容器的电容改变量；2、电容器充电后断开电源，再抽出铜板需做多少功？

解：

插入前：

插入后：

d

t

计算某一空间体积内电场能量的方法

（1）用高斯定理求分布;

（2）写出，取体积元dV;

（3）积分