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1、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体系,使带电体系带电。这个过程外界作的功,就是带电体系的能量。(含互能、与自能)移动da作的元功+d4=Vdl极板带电量仆0到G作功CQ4=j,44=Vag=w外力所做的功A转化为带电体的能量W。例1、求半径为R,带电量为Q的孤立导体球的电能。由:dA=Vdq得:04=一_dg47e,R将导体球的电荷从0增加裂Q所作的功为022A=4_Ldy=的-井伽944zsR8zeR|8mzER0由电场能总宥度珑分得;史e(“城IR时电场的能量元为麒w=En(a7J74m.drz一722仁=祟义r二一Q二n8FE尼-g8FEo广8zEor3二、电容器存储
2、的能量:电容器的电压由:V-心C_yzo=1484=j,Vag=cae_122C外力作功等于电容器能重增量:外14h=W=1-CYK-=507G2仁为电容器能量,单位:焦耳,了。4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:以充满介质的平行板电容器为例C=萼逞，7=Ed11En2.S1能量由:印5(Ba气5606-H“SQ1-5eB“Vyl2仪=二EEY2玖单位体积内的电场能量。以二东v体=epx-158D=1刃-258非均匀电场胺量计算仪=IWdQV以只要确定w就可计算电场能量V。例2:平行板电容器带电量为,极板面积为S,将极板间距从拉大到I+d,求外力作功A,和
3、电场能量的增量。:执厂二gE二g一一解:拉力9-oas一将极板拉开时外力作的功为2Azgod-28,365电容器拉开后,其电能为述L42C“2805/Q+4Q)_1-2a5t史2翎S2钝S=网+A“外力作正功,电容器能量增加。“由上述的计算结果,在拉开极板时,电荷并没有增加,但电场能量增加了。增加的原因是极板拉开时,外力对系统作了功,使有电场的空间增大了。这部分增加的电场能量恰等于外力对系统作了功。所以本例说明静电能存储于电场中。工,述4A=二5E介_石n()Sd=_/560作2505该能量侧与电容器的能量增量相同。22余二-丘_iH_d25,528,5例1:平行板电容器真空时参数如厚OCoB,f,Dob,Co,耿D.充电后断开电源,插入介电常数为s介质;.充电后保持电压不变,插入,介质:求,EV,D,C,伟解:充电后断开电源,极板上电量不变吊C一)2.介质中场强:8=盅=血英口酮3.电压:插入介质后及=Ed=2d=虫|5吉4.电位移矢量:插入介质后巴刃=二e2嚣.=力只由于刀=Q,断开电源后c不变,刀也不变。“
