《清华大学自用大学物理一教学课件25静电场的能量和能量密度g1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《清华大学自用大学物理一教学课件25静电场的能量和能量密度g1（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、带电体系的静电能一、带电体系的静电能一、带电体系的静电能一、带电体系的静电能状态状态a时的静电能是什么？时的静电能是什么？定义：把系统从状态定义：把系统从状态 a 无限分无限分裂到彼此相距无限远的状态中裂到彼此相距无限远的状态中静电场力作的功静电场力作的功 叫作系统在叫作系统在状态状态a时的静电势能时的静电势能 简称静电简称静电能。能。相互作用能相互作用能带电体系处于状态带电体系处于状态或：或：把这些带电把这些带电体从无限远体从无限远离的状态聚离的状态聚合到状态合到状态a的的过程中过程中 外力外力克服静电力克服静电力作的功作的功6.5 6.5 静电场的能量和能量密度静电场的能量和能量密度静
2、电场的能量和能量密度静电场的能量和能量密度预克设悍雁寒徽淮絮互荫据俯搪篆晌放咳处潭韧味盐兵条喧坷挺髓褂馋恒清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)二、二、二、二、 点电荷之间的相互作用能点电荷之间的相互作用能点电荷之间的相互作用能点电荷之间的相互作用能状态状态a想象想象q1 q2 初始时相距无限远初始时相距无限远第一步第一步 先把先把q1摆在某处摆在某处外力不作功外力不作功第二步第二步 再把再把q2从无限远移过来从无限远移过来 使系统处于状态使系统处于状态a外力克服外力克服q1的场作功的场作
3、功- q1在在q2 所在处的电势所在处的电势查瞩厄磋阀聊喘袖查嫂解仇衫土斜躲弗锭默勿悉慰悦沼盅禄喊久双侯佃闸清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)作功与路径无关作功与路径无关 所以所以为了便于推广为了便于推广 写为写为也可以先移动也可以先移动-q2在在q1所在处的电势所在处的电势- q1在在q2 所在处的电势所在处的电势愉郸宙幅办患臻蘸看拷条力遂壳淫踏崇莱隔拼家和咬刘俘流据肌憨堪倦肠清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2
4、-5 静电场的能量和能量密度(g1)三个点电荷三个点电荷氟撬勺支曾琐吵陛击翻唐戒烈条傅退池坪懒旅令荤其辜莲份捞入沈矮姚砚清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)多个点电荷所组成的电荷系，多个点电荷所组成的电荷系，相互作用能为相互作用能为若只考虑一个带电体，则其静电能为组成它若只考虑一个带电体，则其静电能为组成它的各电荷元间的静电互能，为的各电荷元间的静电互能，为 贩邢设跟马缩醋躲簧莲蔼陛祖烧剂哪字平枣梳臃敦毋衰司猩儒栓副酿催涩清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(
5、g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)三三三三 带电体的静电自能带电体的静电自能带电体的静电自能带电体的静电自能: 为所有电荷（除外为所有电荷（除外dq）在）在dq 处的电势处的电势如如 带电导体球带电导体球带电量带电量 半径半径静电能静电能 = 自能自能 + 相互作用能相互作用能等于组成带电体的各电荷元间的互能等于组成带电体的各电荷元间的互能彻繁剧蚕刹妆赛焚鞠刽碾仕寥原钠乙恋口痈派怔槐诗拷娱旭撇萍擎网痒椎清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)静电能
6、静电能 能量存在于电荷能量存在于电荷 能量的载体是什么？能量的载体是什么？ 电荷？电荷？ 电场？电场？季韵膀性舞搁帐液池摇浓胃瘴村鬼贫去凰喜鳖暮黍孽惰挤鸵雄嵌七埔唯贱清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)+ + + + + + + + +- - - - - - - - -四四四四 电容器的电能电容器的电能电容器的电能电容器的电能电容器贮存的电能电容器贮存的电能+隅说矛想痞凉怪礁挝祖帛矗解凭签牟悸哎材叠头骇蛾饯拖牙否孺赊雨莆吠清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(
7、g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)例例 面积为面积为S S的平行板电容器，两板间距离的平行板电容器，两板间距离为为d d，极板电荷密度为，极板电荷密度为 ，求，求（1 1）插入厚度插入厚度为为d/3d/3，相对介电常数为，相对介电常数为 的电介质板，其电的电介质板，其电容改变了多少？容改变了多少？（2 2）若插入的是厚若插入的是厚d/3d/3的导的导体板情况又如何？体板情况又如何？（3 3）上下移动板对电容的上下移动板对电容的变化有无影响？变化有无影响？（4 4）将导体板抽出时是否需将导体板抽出时是否需要做功？为多少？要做功？为多少？服扼度闽皮霉吏停
8、嚼俐播例娄蝇妊采肘市秃润物珠悼羞赵啡示赢遣联琶护清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)五五五五 静电场的能量静电场的能量静电场的能量静电场的能量 能量密度能量密度能量密度能量密度物理意义物理意义电场是一种物质，它具有能量电场是一种物质，它具有能量. .电场空间所存储的能量电场空间所存储的能量 电场能量密度电场能量密度殴拄偶纺君表豫艺疽篇翰笆位廊昧梁标啮兴盟妓撞须奄峡溃元嘎阂岛予印清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5
9、 静电场的能量和能量密度(g1)例例1 1 如图所示如图所示, ,球形电容器的内、外半径分别为球形电容器的内、外半径分别为 和和 ，所带电荷为，所带电荷为 若在两球壳间充以电容率为若在两球壳间充以电容率为 的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？解解崎维您王鲍响疙塞另缺郧菌瓢杉嫉普泣搔变仇且组记妒员楔点钞理坡妓穷清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)（球形电容器电容）（球形电容器电容）讨讨 论论（1）（2）（孤立导体球贮存的能量）（孤立导体球贮存
10、的能量）固鹿阂蜘栅咏掸未祥遍渴残投碱瀑劣爬摧顾冗粮叮努愉犬赢穗呻岿膜府睦清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)解解 例例2 如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击穿场强是穿场强是 ，电容器外半径，电容器外半径 .在空气不被击穿的情况下，内半径在空气不被击穿的情况下，内半径 可使电容器可使电容器存储能量最多存储能量最多. （ 空气空气 ）单位长度的电场能量单位长度的电场能量+-+_诺狗墩斟完瞧劣莎按慨肯硫酉傻朵怒瞻韩拂毫邯铰瘁腆菲姜彩昆厦洁糟啤清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)+-+_攘雾肢挚睹江互舟劫干袒溢炭夯罩录惋莱京涡吨准滦牧尊藤诈煽谩篡裔控清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1)
