电场的能量能量密度精选PPT.ppt
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1、关于电场的能量能量密度1第1页,讲稿共22张,创作于星期二2一、带电体系的能量带电体系的带电过程可看成是从电势带电体系的带电过程可看成是从电势0点移动电荷到该带电点移动电荷到该带电体系,使带电体系带电。这个过程外界作的功,就是体系,使带电体系带电。这个过程外界作的功,就是带电体带电体系的能量。系的能量。(含互能、与自能)含互能、与自能)含互能、与自能)含互能、与自能)移动移动 dq 作的元功作的元功极板带电量从极板带电量从 0 到到Q 作功作功外力所做的功外力所做的功A转化为带电体的能量转化为带电体的能量W。第2页,讲稿共22张,创作于星期二3例1、求半径为R,带电量为Q的孤立导体球的电能。由
2、:dA=Vdq 得:将导体球的电荷从0增加到Q,所作的功为rR时电场的能量元为由由电场能量密度积分得:第3页,讲稿共22张,创作于星期二4外力作功等于电容器能量增量,外力作功等于电容器能量增量,为电容器能量,为电容器能量,单位:单位:焦耳,焦耳,J。二、电容器存储的能量:二、电容器存储的能量:电容器的电压由:电容器的电压由:第4页,讲稿共22张,创作于星期二5三、电场的能量 带电体系具有能量,这一能量也可以认为就存带电体系具有能量,这一能量也可以认为就存在于电场之中。电场能量计算如下:在于电场之中。电场能量计算如下:以充满介质的平行板电容器为例以充满介质的平行板电容器为例能量由:能量由:第5页
3、,讲稿共22张,创作于星期二6三、电场的能量密度单位体积内的电场能量。单位体积内的电场能量。非均匀电场能量计算非均匀电场能量计算只要确定只要确定 w 就可计算电场能量就可计算电场能量 W。第6页,讲稿共22张,创作于星期二7例例2:平行板电容器带电量为平行板电容器带电量为 q,极板面积为,极板面积为 S,将极板,将极板间距从间距从 l 拉大到拉大到 l+d,求外力作功,求外力作功 A,和电场能量的增量。,和电场能量的增量。解:解:拉力拉力将极板拉开时外力作的功为将极板拉开时外力作的功为电容器拉开后,其电能为拉开后,其电能为外力作正功,电容器能量增加。外力作正功,电容器能量增加。第7页,讲稿共2
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