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文档简介

1、类似力学系统，我们在静电场中也引入能量的概念，无须考虑过程的细节，就能找出两个状态之间的关系，使问题简单化。,两种观点：,电荷是能量的携带者。,电场是能量的携带者。,电场是能量的携带者，在静电场中难以有令人信服的理由，在电磁波的传播中（如通讯工程中）能充分说明场才是能量的携带者。,这里我们从电容器具有的能量出发，来讨论和说明静电场的能量。,8.8 电场能量,1,以平行板电容器为例，来计算电场能量。,设在时间 t 内，从 B 板向 A 板迁移了电荷,在将 dq 从 B 板迁移到 A 板需作功,极板上电量从 0 Q 作的总功为,2,忽略边缘效应，对平行板电容器有,能量密度,不均匀电场中,（适用于所

2、有电场）,3,已知均匀带电的球体，半径为 R ，带电量为 Q,R,Q,从球心到无穷远处的电场能量,解,求,例1,取体积元,5,例2：一平板电容器面积为 S ，间距 d ，用电源充电后，两极板分别带电为 +q 和 q ，断开电源，再缓慢把两极板拉至 2d ，试求： （1）外力克服电力所做的功。 （2）两极板间的相互作用力？,解：（1）根据功能原理可知，,电容器两个状态下所存贮的能量差等于外力的功。,初态,末态,6,外力的功等于系统电势能的增量。,（2）外力反抗极板间的电场力作功,7,外力为恒力，,另解：,例3一电容为 C 的空气平行板电容器，接上端电压 为定值的电源充电，在电源保持连接的情况下，试求把两个极板间距离缓慢增大至 n 倍时，外力所作的功。,解：因保持电源连接，两极板间电势差保持不变，而电容值由,电容器存储的电场能量为：,8,?,拉开极板过程中，两极板间距增大，电容器上带电量由 Q 减至 Q,电源作功（对电荷）,设拉开极板过程中，外力作功 ，根据功能原理：,拉开极板过程中，外力始终作正功。,9,例4 求两电容器并联前

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